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DE69024057T2 - TRANSFERRIN RECEPTOR-SPECIFIC ANTIBODIES - NEUROPHARMACEUTICAL MEDIUM CONJUGATE. - Google Patents

TRANSFERRIN RECEPTOR-SPECIFIC ANTIBODIES - NEUROPHARMACEUTICAL MEDIUM CONJUGATE.

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DE69024057T2
DE69024057T2 DE69024057T DE69024057T DE69024057T2 DE 69024057 T2 DE69024057 T2 DE 69024057T2 DE 69024057 T DE69024057 T DE 69024057T DE 69024057 T DE69024057 T DE 69024057T DE 69024057 T2 DE69024057 T2 DE 69024057T2
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Abstract

The present invention pertains to a method for delivering a neuropharmaceutical agent across the blood brain barrier to the brain of a host. The method comprises administering to the host a therapeutically effective amount of an antibody-neuropharmaceutical agent conjugate wherein the antibody is reactive with a transferrin receptor. Other aspects of this invention include a delivery system comprising an antibody reactive with a transferrin receptor linked to a neuropharmaceutical agent and method for treating hosts afflicted with a disease associated with a neurological disorder.

Description

GrundlagenBasics

Die Kapillaren, die das Gehirngewebe mit Blut versorgen, bilden die Blut-Hirn-Schranke (Goldstein et al. (1986) Scientific American 255:74-83; Pardridge, W.M. (1986) Endocrin. Rev. 7:74-330). Die Endothelzellen der Gehirnkapillaren unterscheiden sich von den Endothelzellen in anderen Körpergeweben. Die Endothelzellen der Gehirnkapillaren sind über interzelluläre Verschlußkontakte miteinander verbunden, die eine kontinuierliche Schranke für den passiven Transport von Substanzen vom Blut zum Gehirn bilden. Diese Zellen unterscheiden sich auch dadurch, daß sie wenige Pinocytosevesikel besitzen, die in anderen Geweben einen nichtselektiven Transport durch die Kapillarwand erlauben. Ebenso fehlen kontinuierliche durch die Zellen verlaufende offene Verbindungen oder Kanäle, die eine freizügige Passage erlauben würden.The capillaries that supply blood to brain tissue form the blood-brain barrier (Goldstein et al. (1986) Scientific American 255:74-83; Pardridge, W.M. (1986) Endocrin. Rev. 7:74-330). The endothelial cells of brain capillaries differ from the endothelial cells in other body tissues. The endothelial cells of brain capillaries are connected to one another via intercellular junctions that form a continuous barrier for the passive transport of substances from the blood to the brain. These cells also differ in that they have few pinocytosis vesicles, which in other tissues allow non-selective transport through the capillary wall. They also lack continuous open connections or channels running through the cells that would allow free passage.

Die Blut-Hirn-Schranke dient zur Sicherung einer ständigen Kontrolle des Gehirnmilieus. Die Spiegel verschiedener Substanzen im Blut, beispielsweise Hormone, Aminosäuren und Ionen, unterliegen häufig geringen Schwankungen, die durch Aktivitäten, wie beispielsweise Nahrungsaufnahme und Bewegung, bedingt werden können (Goldstein et al., oben). Wenn das Gehirn nicht durch Blut-Hirn-Schranke vor diesen Schwankungen in der Serumzusammensetzung geschützt wäre, könnte dies zu einer unkontrollierten neuralen Aktivität führen.The blood-brain barrier serves to ensure constant control of the brain environment. The levels of various substances in the blood, such as hormones, amino acids and ions, are often subject to small Fluctuations that may be induced by activities such as feeding and exercise (Goldstein et al., supra). If the brain were not protected by the blood-brain barrier from these fluctuations in serum composition, this could lead to uncontrolled neural activity.

Die Isolierung des Gehirns vom Blutstrom ist nicht vollständig. Falls dies zuträfe, wäre das Gehirn aufgrund eines Nährstoffmangels und des fehlenden notwendigen Stoffaustauschs mit dem übrigen Körper nicht in der Lage, seine Funktion korrekt auszuüben. Das Vorhandensein spezifischer Transportsysteme innerhalb der kapillaren Endothelzellen gewährleistet, daß das Gehirn alle benötigten Substanzen für ein normales Wachstum und normale Funktion auf kontrollierte Weise erhält. In vielen Fällen besteht dieses Transportsystem aus membrangebundenen Rezeptoren, die ihre entsprechenden Liganden binden und in die Zelle aufnehmen (Pardridge, W.M., oben). Die den Rezeptor-Ligand-Komplex enthaltenden Vesikel wandern dann zu der abluminalen Oberfläche der Endothelzelle, wo der Ligand freigesetzt wird.Isolation of the brain from the bloodstream is not complete. If it were, the brain would be unable to perform its function properly due to a lack of nutrients and the lack of necessary exchange of substances with the rest of the body. The presence of specific transport systems within the capillary endothelial cells ensures that the brain receives all the substances it needs for normal growth and function in a controlled manner. In many cases, this transport system consists of membrane-bound receptors that bind their corresponding ligands and take them up into the cell (Pardridge, W.M., supra). The vesicles containing the receptor-ligand complex then migrate to the abluminal surface of the endothelial cell where the ligand is released.

Das mit der Blut-Hirn-Schranke verbundene Problem liegt in diesem Schutzmechanismus des Gehirns, da dieser viele potentiell zweckdienliche therapeutische Mittel ausschließt. Zur Zeit können nur hinreichend lipophile Substanzen die Blut-Hirn-Schranke penetrieren (Goldstein et al, oben). Einige Medikamente können lipophiler gemacht werden und dadurch wird ihre Fähigkeit gesteigert, die Blut-Hirn-Schranke zu passieren. Jedoch muß jede Modifikation bei jedem einzelnen Medikament getestet werden, und die Modifikation kann zu einer Aktivitätsänderung des Medikaments führen. Die Modifikation kann auch einen allgemeinen Effekt besitzen, weil sie die Fähigkeit der Verbindung steigert, sämtliche zellulären Membranen nicht nur die Membranen der Endothelzellen der Gehirnkapillaren zu passieren.The problem associated with the blood-brain barrier lies in this protective mechanism of the brain, as it excludes many potentially useful therapeutic agents. Currently, only sufficiently lipophilic substances can penetrate the blood-brain barrier (Goldstein et al, supra). Some drugs can be made more lipophilic, thereby increasing their ability to to cross the blood-brain barrier. However, each modification must be tested on a drug-by-drug basis, and the modification may result in a change in the drug's activity. The modification may also have a general effect because it increases the compound's ability to cross all cellular membranes, not just the endothelial cell membranes of brain capillaries.

EP-A-0 328 147 betrifft Anthracyclin-Immuno konjugate, die gezielt und anschließend in besondere Zelltypen aufgenommen werden. Die immunologischen Komponenten dieser Immunokonjugate sind Antikörper, wie beispielsweise anti-Transferrinrezeptor-Antikörper. Die eventuell aufgenommenen Immunokonjugate wirken auf die Zielzellen letal. Das spezifische Immunokonjugat ist ein letal wirkendes Anthracyclin-Derivat.EP-A-0 328 147 relates to anthracycline immunoconjugates which are specifically and subsequently taken up into specific cell types. The immunological components of these immunoconjugates are antibodies, such as anti-transferrin receptor antibodies. The immunoconjugates which may be taken up have a lethal effect on the target cells. The specific immunoconjugate is a lethal anthracycline derivative.

Gemäß einem Aspekt liefert die vorliegende Erfindung die Verwendung eines antikörper-neuropharmazeutischen Mittel-Konjugats, wenn der Antikörper mit einem Transferrinrezeptor reagiert, zur Herstellung eines Medikaments zum Transport des neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn eines Patienten unter Bedingungen, wo ein Binden des Antikörpers an die Transferrinrezeptoren erfolgt, die sich auf Endothelzellen der Gehirnkapillaren befinden, und das neuropharmazeutische Mittel durch die Blut-Hirn-Schranke in einer pharmazeutisch aktiven Form transportiert wird.In one aspect, the present invention provides the use of an antibody-neuropharmaceutical agent conjugate, when the antibody reacts with a transferrin receptor, for the manufacture of a medicament for transporting the neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier into the brain of a patient under conditions where binding of the antibody occurs to the transferrin receptors located on endothelial cells of the brain capillaries and the neuropharmaceutical agent is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form.

Gemäß einem weiteren Aspekt liefert die Erfindung ein Konjugat zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke, das einen Antikörper aufweist, der mit einem Transferrinrezeptor reagiert und an einen Wachstumsfaktor gebunden ist, wodurch das Konjugat den Wachstumsfaktor durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert, wenn es in vivo verabreicht wird.In another aspect, the invention provides a conjugate for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier comprising an antibody reactive with a transferrin receptor and bound to a growth factor, whereby the conjugate transports the growth factor across the blood-brain barrier when administered in vivo.

Weiter liefert die Erfindung ein Konjugat zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke, das einen Antikörper aufweist, der mit einem Transferrinrezeptor reagiert und an ein Nucleotid-Analogon gebunden ist, wodurch das Konjugat das Nucleotid-Analogon durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert, wenn es in vivo verabreicht wird. Weiter liefert die Erfindung die Verwendung eines antikörper-neuropharmazeutischen Mittel -Konjugats, worin der Antikörper mit einem Transferrinrezeptor reagiert, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines Patienten, der an einer Krankheit leidet, die mit einer neurologischen Störung verbunden ist, unter Bedingungen, wo ein Binden des Antikörpers an den Transferrinrezeptor erfolgt, der sich auf einer Endothelzelle der Gehirnkapillaren befindet, und das neuropharmazeutische Mittel in einer pharmazeutisch aktiven Form durch die Blut-Hirn Schranke transportiert wird.The invention further provides a conjugate for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier comprising an antibody reactive with a transferrin receptor and bound to a nucleotide analogue, whereby the conjugate transports the nucleotide analogue across the blood-brain barrier when administered in vivo. The invention further provides the use of an antibody-neuropharmaceutical agent conjugate, wherein the antibody reacts with a transferrin receptor, for the manufacture of a medicament for treating a patient suffering from a disease associated with a neurological disorder under conditions where binding of the antibody to the transferrin receptor located on an endothelial cell of the brain capillaries occurs and the neuropharmaceutical agent is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form.

Weiter liefert die Erfindung die Verwendung eines ligand-neuropharmazeutischen Mittel-Konjugats, worin der Ligand mit einem Transferrinrezeptor reagiert, zur Herstellung eines Medikaments zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke zum Gehirn eines Patienten unter Bedingungen, wo ein Binden des Liganden an Transferrinrezeptoren erfolgt, die sich auf Endothelzellen der Gehirnkapillaren befinden, und das neuropharmazeutische Mittel durch die Blut-Hirn-Schranke in einer pharmazeutisch aktiven Form transportiert wird.The invention further provides the use of a ligand-neuropharmaceutical agent conjugate, wherein the ligand reacts with a transferrin receptor, for Manufacture of a medicament for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier to the brain of a patient under conditions where binding of the ligand occurs to transferrin receptors located on endothelial cells of brain capillaries and the neuropharmaceutical agent is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form.

Derzeit verfügbare Mittel zum Transport eines therapeutischen Mittels zum Gehirn sind begrenzt, weil sie invasiv sind. Die vorliegende Erfindung ist nichtinvasiv und kann schon verfügbare Antikörper, die mit einem Transferrinrezeptor reagieren, als Träger für das neuropharmazeutische Mittel nutzen. Dies ist von Vorteil, weil die Antikörper in der Lage sind, ein neuropharmazeu tisches Mittel durch die Blut-Hirn-Schranke zu transportieren, ohne daß das neuropharmakologische Mittel vor Ereichen der Himseite der Blut-Hirn-Schranke vorzeitig freigesetzt wird. Falls die therapeutische Aktivität des in das Gehirn zu befördernden Mittels durch Hinzufügen eines Linkers nicht verändert wird, kann zudem ein nicht abspaltbarer Linker verwendet werden, um das neuropharmazeutische Mittel an den Antikörper zu binden.Currently available means for delivering a therapeutic agent to the brain are limited because they are invasive. The present invention is noninvasive and can utilize already available antibodies that react with a transferrin receptor as a carrier for the neuropharmaceutical agent. This is advantageous because the antibodies are able to transport a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier without prematurely releasing the neuropharmaceutical agent before reaching the brain side of the blood-brain barrier. In addition, if the therapeutic activity of the agent to be delivered to the brain is not altered by adding a linker, a non-cleavable linker can be used to attach the neuropharmaceutical agent to the antibody.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Abbildung 1 ist eine graphische Darstellung der Aufnahme von ¹&sup4;C-markiertem murinen monoklonalen Antikörper (Ox-26) an den Transferrinrezeptor im Gehirn der Ratte, wo der Prozentsatz der injizierten Dosis eines radiomarkierten Antikörpers pro Gehirn und pro 55 µl Blut gegen die Zeit nach Injektion aufgetragen ist.Figure 1 is a graphical representation of the uptake of ¹⁴C-labeled murine monoclonal antibody (Ox-26) to the transferrin receptor in the rat brain, where the percentage of the injected dose of a radiolabeled antibody per brain and per 55 µl blood versus time after injection.

Abbildung 2 ist ein Histogramm, das die zeitabhängigen Änderungen der Verteilung des radiomarkierten OX-26 zwischen Gehirnparenchym und Gefäßsystem darstellt.Figure 2 is a histogram showing the time-dependent changes in the distribution of radiolabeled OX-26 between brain parenchyma and vasculature.

Abbildung 3 ist ein Histogramm, das den verstärkten Transport von Methotrexat durch die Blut-Hirn-Schranke zeigt, wenn es als Konjugat mit OX-26 verabreicht wird.Figure 3 is a histogram showing the enhanced transport of methotrexate across the blood-brain barrier when administered as a conjugate with OX-26.

Abbildung 4 zeigt in drei Histogrammen (A, B und C) sowohl die Verteilung des Antikörpers als auch der AZT- Komponenten eines OX-26-AZT Konjugats im Gehirn.Figure 4 shows in three histograms (A, B and C) both the distribution of the antibody and the AZT components of an OX-26-AZT conjugate in the brain.

Abbildung 5 ist ein Histogramm, das die Versuchsergebnisse des Transports eines Proteins, nämlich der Meerrettich-Peroxidase, durch die Blut-Hirn-Schranke in Rattenhirnen als Konjugat mit OX-26 zeigt.Figure 5 is a histogram showing the experimental results of transport of a protein, namely horseradish peroxidase, across the blood-brain barrier in rat brains as a conjugate with OX-26.

Abbildung 6 ist ein Histogramm, das die Versuchsergebnisse des Transports von löslichem CD4 in das Gehirnparenchym der Ratte zeigt, wenn CD4 als Konjugat mit OX-26 eingesetzt wird.Figure 6 is a histogram showing the experimental results of the transport of soluble CD4 into the rat brain parenchyma when CD4 is used as a conjugate with OX-26.

Abbildung 7 ist ein Histogramm, das die Bioverteilung von Antikörper 128.1 und Kontroll IgG in einem Makaken zeigt.Figure 7 is a histogram showing the biodistribution of antibody 128.1 and control IgG in a macaque.

Genaue BeschreibungPrecise description

Das Verfahren zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn eines Patienten umfaßt die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge eines antikörper-neuropharmazeutischen Mittel-Konjugats dem Patienten, worin der Antikörper mit Transferrinrezeptor reagiert, der sich auf Endothelzellen der Gehirnkapillaren befindet. Die Verfahrensbedingungen werden so gewählt, wo der Antikörper an den Transferrinrezeptor auf den Endothelzellen der Gehirnkapillaren bindet und das neuropharmazeutische Mittel in einer pharmazeutisch aktiven Form durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert wird.The method for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier into the brain of a patient comprises administering a therapeutically effective amount of an antibody-neuropharmaceutical The patient is administered a drug conjugate in which the antibody reacts with the transferrin receptor located on the endothelial cells of the brain capillaries. The conditions of the procedure are selected so that the antibody binds to the transferrin receptor on the endothelial cells of the brain capillaries and the neuropharmaceutical drug is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form.

Der Patient kann ein Tier sein, das an einer neurologischen Erkrankung leiden kann (z. B. ein Tier mit einem Gehirn). Beispiele für Patienten umfassen Mammalia, wie beispielsweise Menschen, Haustiere (z. B. Hunde, Katzen, Kühe oder Pferde), Mäuse und Ratten.The patient may be an animal that may suffer from a neurological disease (e.g., an animal with a brain). Examples of patients include mammals, such as humans, pets (e.g., dogs, cats, cows, or horses), mice, and rats.

Das neuropharmazeutische Mittel kann ein Mittel mit einem therapeutischen oder prophylaktischen Effekt auf eine neurologische Erkrankung oder einem beliebigen körperlichen Zustand, der biologische Funktionen des Zentralnervensystems betrifft. Beispiele für neurologischen Erkrankungen umfassen Krebs (z. B. Gehirntumore), Autoimmun Deficiency Syndrome (AIDS), Epilepsie, Morbus Parkinson, Multiple Sklerose, neurodegenerative Erkrankungen, Traumen, Depressionen, Alzheimersche Krankheit, Migräne, Schmerzen oder epileptische Anfälle. Die in dieser Erfindung einsetzbaren Stoffklassen neuropharmazeutischer Mittel umfassen Proteine, Antibiotica, adrenerge Mittel, Antikonvulsiva, kleine Moleküle, Nucleotid-Analoga, Chemotherapeutika, Antitrauma-Mittel, Peptide und andere Stoffklassen von Mitteln, die zur Behandlung oder Prävention neurologischer Erkrankungen eingesetzt werden. Beispiele für Proteine umfassen CD4 (einschließlich löslicher Bestandteile davon), Wachstumsfaktoren (z. B. Nervenwachstumsfaktor und Interferon), Dopamindecarboxylase und Tricosanthin). Beispiele für Antibiotica umfassen Amphotericin B, Gentamycinsulfat und Pyrimethamin. Beispiele adrenerger Mittel (einschließlich Blocker) umfassen Dopamin und Atenolol. Beispiele für Chemotherapeutika umfassen Adriamycin, Methotrexat, Cyclophosphamid, Etoposid und Carboplatin. Ein Beispiel für ein verwendbares Antikonvulsivum ist Valproat und ein verwendbares Antitrauma-Mittel ist Superoxiddismutase. Beispiele für Peptide könnten Somatostatin-Analoga und Enkephalinase- Inhibitoren sein. Verwendbare Nucleotid-Analoge umfassen Azidothymidin (hier später AZT), Dideoxymosin (ddI) und Dideoxycytidin (ddC).The neuropharmaceutical agent may be an agent having a therapeutic or prophylactic effect on a neurological disease or any physical condition affecting biological functions of the central nervous system. Examples of neurological diseases include cancer (e.g. brain tumors), autoimmune deficiency syndrome (AIDS), epilepsy, Parkinson's disease, multiple sclerosis, neurodegenerative diseases, trauma, depression, Alzheimer's disease, migraine, pain or epileptic seizures. The classes of neuropharmaceutical agents useful in this invention include proteins, antibiotics, adrenergic agents, anticonvulsants, small molecules, nucleotide analogues, chemotherapeutics, antitrauma agents, peptides and other classes of agents used to Treatment or prevention of neurological diseases. Examples of proteins include CD4 (including soluble components thereof), growth factors (e.g. nerve growth factor and interferon), dopamine decarboxylase and tricosanthin). Examples of antibiotics include amphotericin B, gentamicin sulfate and pyrimethamine. Examples of adrenergic agents (including blockers) include dopamine and atenolol. Examples of chemotherapeutic agents include adriamycin, methotrexate, cyclophosphamide, etoposide and carboplatin. An example of an anticonvulsant that could be used is valproate and an antitrauma agent that could be used is superoxide dismutase. Examples of peptides could be somatostatin analogues and enkephalinase inhibitors. Useful nucleotide analogues include azidothymidine (hereinafter AZT), dideoxymosin (ddI) and dideoxycytidine (ddC).

Serum-Transferrin ist ein monomeres Glycoprotein mit einem Molekulargewicht von 80.000 Dalton, das im Blutkreislauf Eisen bindet und dieses zu den verschiedenen Geweben transportiert (Aisen et al. (1980) Ann. Rev. Biochem. 49:357-393; Macgillivray et al. (1981) J. Biol. Chem. 258:3543-3553). Die Eisenaufnahme der einzelnen Zellen wird durch den Transferrinrezeptor vermittelt, ein integrales Membran-Glycoprotein, das aus zwei identischen, über eine Disulfidbrücke miteinander verbundenen Untereinheiten mit 95.000 Dalton besteht. Die Anzahl der Rezeptoren auf der Zelloberfläche scheint mit derSerum transferrin is a monomeric glycoprotein with a molecular weight of 80,000 daltons that binds iron in the bloodstream and transports it to the various tissues (Aisen et al. (1980) Ann. Rev. Biochem. 49:357-393; Macgillivray et al. (1981) J. Biol. Chem. 258:3543-3553). Iron uptake by individual cells is mediated by the transferrin receptor, an integral membrane glycoprotein consisting of two identical 95,000 dalton subunits linked by a disulfide bridge. The number of receptors on the cell surface appears to vary with the

Zellproliferation zu korrelieren, wobei die Anzahl am höchsten auf aktiv wachsenden Zellen und am geringsten auf ruhenden und ausdifferenzierten Zellen ist. Jeffries et al. (Nature Vol. 312 (November 1984) Seiten 167-168) verwendeten monoklonale Antikörper, um zu zeigen, daß Gehirnkapillarendothelzellen auf ihrer Zelloberfläche Transferrinrezeptoren besitzen.cell proliferation, with the number being highest on actively growing cells and lowest on resting and differentiated cells. Jeffries et al. (Nature Vol. 312 (November 1984) pages 167-168) used monoclonal antibodies to show that brain capillary endothelial cells have transferrin receptors on their cell surface.

Die in dieser Erfindung einsetzbaren Antikörper reagieren mit einem Transferrinrezeptor. Die Bezeichnung Antikörper umfaßt hier sowohl polyklonale als auch monoklonale Antikörper. Bevorzugt werden monoklonale Antikörper, die mit einem Transferrinrezeptor reagieren. Die Bezeichnung Antikörper umfaßt auch Gemische aus mehr als einem mit einem Transferrinrezeptor reagierenden Antikörper (z. B. ein Cocktail verschiedener monoklonaler Antikörpertypen, die mit einem Transferrinrezeptor reagieren). Die Bezeichnung Antikörper umfaßt auch vollständige Antikörper, biologisch funktionsfähige Fragmente davon, schimäre Antikörper, die Bestandteile von mehr als einer Species aufweisen, bifunktionelle Antikörper etc. Verwendbare biologisch funktionsfähige Antikörperfragmente sind solche Fragmente, die ausreichen, ein Binden des Antikörperfragments an den Transferrinrezeptor zu ermöglichen.The antibodies usable in this invention react with a transferrin receptor. The term antibody here includes both polyclonal and monoclonal antibodies. Monoclonal antibodies that react with a transferrin receptor are preferred. The term antibody also includes mixtures of more than one antibody that reacts with a transferrin receptor (e.g. a cocktail of different monoclonal antibody types that react with a transferrin receptor). The term antibody also includes complete antibodies, biologically functional fragments thereof, chimeric antibodies that have components of more than one species, bifunctional antibodies, etc. Biologically functional antibody fragments that can be used are those fragments that are sufficient to enable the antibody fragment to bind to the transferrin receptor.

Die schimären Antikörper können aus Teilen bestehen, die von zwei verschiedenen Species stammen, (z. B. aus einer menschlichen konstanten Region und einer munnen Binderegion). Die von zwei verschiedenen Species stammenden Teile können miteinander chemisch mit Hilfe herkömmlicher Verfahren verbunden werden oder können als ein einziges zusammenhängendes Protein mit Hilfe gentechnologischer Verfahren hergestellt werden. DNS, die die Proteine der beiden Teile des schimären Antikörpers codiert, kann als zusammenhängendes Protein exprimiert werdenThe chimeric antibodies may consist of parts derived from two different species (e.g. a human constant region and a human binding region). The chimeric antibodies may consist of parts derived from two different species (e.g. a human constant region and a human binding region). Parts can be chemically linked together using conventional techniques or can be produced as a single, continuous protein using genetic engineering techniques. DNA encoding the proteins of the two parts of the chimeric antibody can be expressed as a continuous protein

Die Bezeichnung Transferrinrezeptor umfaßt den gesamten Rezeptor oder Teile davon. Teile des Transferrinrezeptors umfassen solche Teile, die zum erfolgreichen Binden des Rezeptors an den anti-Transferrinrezeptor- Antikörper hinreichend sind.The term transferrin receptor includes the entire receptor or parts thereof. Parts of the transferrin receptor include those parts that are sufficient for the receptor to successfully bind to the anti-transferrin receptor antibody.

Monoklonale Antikörper, die mindestens mit einem Teil des Transferrinrezeptors reagieren, können erhalten werden (z. B. OX-26, B3/25 (Omary et al. (1980) Nature 286,888-891), T56/14 (Gatter et al. (1983) J. Clin. Path. 36,539-545; Jeffnes et al. Immunology (1985) 54:333-341) OKT-9 (Sutherland et al. (1981) Proc. Natl. Avad. Sci. USA 78:4515-4519), L5.1 (Rovera, C. (1982) Blood 59:671- 678), 5E-9 (Haynes et al. (1981) J. Immunol. 127:347- 351), RI7 217 (Trowbridge et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:3039 (1981) und T58/30 (Omary et al. oben zitiert) oder können mit Hilfe konventioneller somatischen Zellhybridisierungstechniken hergestellt werden (Köhler und Milstein (1975) Nature 256, 495-497). Ein nichtgereinigtes oder gereinigtes Protein oder Peptid, das mindestens einen Teil des Transferrinrezeptors aufweist, kann als Immunogen verwendet werden. Ein Tier wird mit dem Immunogen immunisiert, um einen anti-Transferrinrezeptor-Antikörper produzierende Milzzellen zu erhalten. Die zu immunisierenden Tierspecies kann in Abhängigkeit von der Species der gewünschten monoklonalen Antikörper unterschiedlich sein. Die Antikörper produzierende Zelle wird mit einer irninortalisierten Zelle fusioniert (z. B. Myelomzelle), um eine Hybridomzelle zu bilden, die anti- Transferrinrezeptor-Antikörper sezernieren kann. Die nichtfusionierten restlichen Antikörper produzierenden Zellen und immortalisierten Zellen werden entfernt. Hybridomzellen, die die anti-Transferrinrezeptor-Antikörper produzieren, werden mit Hilfe konventioneller Techniken ausgewählt und die ausgewählten anti-Transferrinrezeptor-Antikörper produzierenden Hybridomzellen werden kloniert und kultiviert.Monoclonal antibodies which react with at least part of the transferrin receptor can be obtained (e.g. OX-26, B3/25 (Omary et al. (1980) Nature 286,888-891), T56/14 (Gatter et al. (1983) J. Clin. Path. 36,539-545; Jeffnes et al. Immunology (1985) 54:333-341) OKT-9 (Sutherland et al. (1981) Proc. Natl. Avad. Sci. USA 78:4515-4519), L5.1 (Rovera, C. (1982) Blood 59:671- 678), 5E-9 (Haynes et al. (1981) J. Immunol. 127:347- 351), RI7 217 (Trowbridge et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:3039 (1981) and T58/30 (Omary et al. cited above) or can be produced using conventional somatic cell hybridization techniques (Köhler and Milstein (1975) Nature 256, 495-497). A non-purified or purified protein or peptide comprising at least part of the transferrin receptor can be used as an immunogen. An animal is the immunogen to obtain anti-transferrin receptor antibody-producing spleen cells. The animal species to be immunized may vary depending on the species of the monoclonal antibody desired. The antibody-producing cell is fused with an immortalized cell (e.g., myeloma cell) to form a hybridoma cell capable of secreting anti-transferrin receptor antibodies. The unfused remaining antibody-producing cells and immortalized cells are removed. Hybridoma cells producing the anti-transferrin receptor antibodies are selected using conventional techniques, and the selected anti-transferrin receptor antibody-producing hybridoma cells are cloned and cultured.

Polyklonale Antikörper können durch Immunisierung eines Tieres mit einem nicht-gereinigten oder gereinigten Protein oder Peptid, das mindestens einen Teil des Anti- Transferrinrezeptors aufweist, hergestellt werden. Das Tier wird unter Bedingungen gehalten, wo es mit einem Transferrinrezeptor reagierende Antikörper bildet. Das Blut des Tiers wird bis zum Erreichen des gewünschten Antikörpertiters gesammelt. Das die polyklonalen Antikörper (Antisera) enthaltende Serum wird von den anderen Blutkomponenten abgetrennt. Das die polyklonalen Antikörper enthaltende Serum kann gegebenenfalls weiter in spezielle Antikörpertypfraktionen (z. B. IgG, IgM) aufgetrennt werden.Polyclonal antibodies can be produced by immunizing an animal with a non-purified or purified protein or peptide that has at least part of the anti-transferrin receptor. The animal is maintained under conditions where it produces antibodies reactive with a transferrin receptor. The animal's blood is collected until the desired antibody titer is reached. The serum containing the polyclonal antibodies (antisera) is separated from the other blood components. The serum containing the polyclonal antibodies can optionally be further separated into specific antibody type fractions (e.g. IgG, IgM).

Das neuropharmazeutische Mittel kann an den Antikörper mit Hilfe chemischer Standard-Konjugationstechniken gebunden werden. Üblicherweise erfolgt die Bindung über eine Amin- oder eine Sulfhydrylgruppe. Die Bindung kann eine spaltbare oder nichtspaltbare Bindung sein, was davon abhängt, ob das neuropharmazeutische Mittel wirksamer ist, wenn es in seiner nativen Form freigesetzt wird oder ob die pharmazeutische Aktivität des Mittels erhalten bleibt, wenn es an den Antikörper gebunden ist. Die Entscheidung, ob ein spaltbarer oder nichtspaltbarer Linker eingesetzt wird, kann ohne zusätzliche Versuche durch eine Aktivitätsbestimmung des Medikaments sowohl in der nativen als auch in der verknüpften Form getroffen werden oder bei einigen Medikamenten kann aufgrund bekannter Aktivitäten des Medikamentes die native oder verknüpfte Form bestimmt werden.The neuropharmaceutical agent can be linked to the antibody using standard chemical conjugation techniques. Typically, the linkage is through an amine or a sulfhydryl group. The linkage can be a cleavable or noncleavable linkage, depending on whether the neuropharmaceutical agent is more effective when released in its native form or whether the pharmaceutical activity of the agent is retained when bound to the antibody. The decision to use a cleavable or noncleavable linker can be made without additional testing by determining the activity of the drug in both the native and linked forms, or for some drugs, the native or linked form can be determined based on known activities of the drug.

In einigen Fällen, die auch den Transport der Proteine oder Peptide zum Gehirn umfassen, kann die Freisetzung des freien Proteins oder Peptids nicht notwendig sein, wenn der biologisch aktive Teil des Proteins oder Peptids von der Verknüpfung nicht beeinträchtigt ist. Als ein Ergebnis können Antikörper-Protein- oder Antiköper-Peptid-Konjugate mit Hilfe nichtspaltbarer Linker hergestellt werden. Beispiele derartiger Proteine oder Peptide umfassen CD4, Superoxiddismutase, Interferon, Nervenwachstumsfaktor, Tricosanthin, Dopamindecarboxylase, Somatostatin-Analoga und Enkephalinase-Inhibitoren. Die hier verwendeten Bezeichnungen, wie beispielsweise "CD4", schließen modifizierte Versionen natürlicher Moleküle, wie beispielsweise lösliches CD4, verkürztes CD4, etc. ein. Beispiele für in der Erfindung verwendbare nichtspaltbare Linkerverfahren umfassen das Carbodiimid (EDC)-, das Sulfhydrylmaleimid-, das N-Succinimidyl-3-(2- pyridyldithio)propionat (SPDP; Pharmacia)- und die Periodatverfahren. In dem Carbodiimidverfahren reagiert ein wasserlösliches Carbodiimid mit den Carboxylsäuregruppen von Proteinen und aktiviert die Carboxylgruppe. Die Carboxylgruppe wird an eine Aminogruppe des zweiten Proteins gebunden. Das Ergebnis dieser Reaktion ist eine nichtspaltbare Amidbindung zweier ProteineIn some cases, including delivery of the proteins or peptides to the brain, release of the free protein or peptide may not be necessary if the biologically active portion of the protein or peptide is not affected by the linkage. As a result, antibody-protein or antibody-peptide conjugates can be prepared using non-cleavable linkers. Examples of such proteins or peptides include CD4, superoxide dismutase, interferon, nerve growth factor, tricosanthin, dopamine decarboxylase, somatostatin analogs and enkephalinase inhibitors. The terms used herein, such as "CD4" includes modified versions of natural molecules such as soluble CD4, truncated CD4, etc. Examples of non-cleavable linker methods useful in the invention include the carbodiimide (EDC), the sulfhydrylmaleimide, the N-succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionate (SPDP; Pharmacia) and the periodate methods. In the carbodiimide method, a water-soluble carbodiimide reacts with the carboxylic acid groups of proteins and activates the carboxyl group. The carboxyl group is attached to an amino group of the second protein. The result of this reaction is a non-cleavable amide bond between two proteins.

In dem Sulfhydrylmaleimidverfahren wird eine Sulfhydrylgruppe an eine Amingruppe eines der Proteine mit Hilfe einer Verbindung, wie beispielsweise Trauts Reagenz, eingeführt. Das andere Protein reagiert mit einem NHS-Ester (wie beispielsweise gamma-Maleimidobuttersäure NHS-Ester (GMBS)), um ein mit den Sulfhydrylgruppen reagierendes Maleimidderivat zu bilden. Die beiden modifizierten Proteine reagieren dann und bilden eine nichtspaltbare kovalente Bindung.In the sulfhydrylmaleimide method, a sulfhydryl group is introduced to an amine group of one of the proteins using a compound such as Traut's reagent. The other protein reacts with an NHS ester (such as gamma-maleimidobutyric acid NHS ester (GMBS)) to form a maleimide derivative that reacts with the sulfhydryl groups. The two modified proteins then react to form a non-cleavable covalent bond.

SPDP ist ein heterofunktionelles Vernetzungsreagenz, das aliphatische Thiol-Gruppen entweder in den monoklonalen Antiköper oder das neuropharmazeutische Mittel einführt. Die Thiol-Gruppe reagiert mit einer Amingruppe unter Bildung einer nichtspaltbaren Bindung.SPDP is a heterofunctional cross-linking agent that introduces aliphatic thiol groups into either the monoclonal antibody or the neuropharmaceutical agent. The thiol group reacts with an amine group to form a non-cleavable bond.

Die Periodatkopplung benötigt entweder im Träger oder im zu transportierenden Protein vorhandene Oligosaccharidgruppen. Falls diese Gruppen im zu transportierenden Protein vorhanden sind (wie bei der Meerret tichperoxidase (HRP)) wird ein aktiver Aldehyd im zu transportierenden Protein gebildet, der mit der Aminogruppe des Trägers reagiert. Es ist ebenso möglich, aktive Aldehydgruppen aus den Carbohydratgruppen, die in den Antikörpermolekülen vorhanden sind, zu bilden. Diese Gruppen können dann mit den Aminogruppen des zu transportierenden Proteins reagieren und stabile Konjugate bilden. Alternativ kann der mit Periodat oxidierte Antikörper mit einem Hydrazidderivat eines zu transportierenden Proteins reagieren, was ebensfalls ein stabiles Konjugat ergibt.Periodate coupling requires oligosaccharide groups present either in the carrier or in the protein to be transported. If these groups are present in the protein to be transported (as in horseradish peroxidase (HRP)), an active aldehyde is formed in the protein to be transported, which reacts with the amino group of the carrier. It is also possible to form active aldehyde groups from the carbohydrate groups present in the antibody molecules. These groups can then react with the amino groups of the protein to be transported and form stable conjugates. Alternatively, the periodate-oxidized antibody can react with a hydrazide derivative of a protein to be transported, which also produces a stable conjugate.

Das Antikörper-Protein-Konjugat kann ebenfalls wie ein zusammenhängendes Protein mit Hilfe der Gentechnik hergestellt werden. Genkonstrukte können hergestellt werden, die DNS aufweisen, die den anti-Transferrinrezeptor Antikörper kodiert und mit DNS fusioniert ist, die das durch die Blut-Hirn-Schranke zu transportierende Protein kodiert. Das Protein karin als ein zusammenhängendes Molekül exprimiert werden, das sowohl einen Antikörper- Teil als auch einen neuropharmazeutischen Mittel-Teil enthält.The antibody-protein conjugate can also be made as a continuous protein using genetic engineering. Genetic constructs can be made that have DNA encoding the anti-transferrin receptor antibody fused to DNA encoding the protein to be transported across the blood-brain barrier. The protein can be expressed as a continuous molecule containing both an antibody portion and a neuropharmaceutical agent portion.

Spaltbare Linker können zur Verknüpfung eines neuropharmazeutischen Mittels eingesetzt werden, das in das Gehirn gelangen soll, oder wenn ein nichtabspaltbarer Linker die Aktivität des neuropharmazeutischen Mittels verändert.Cleavable linkers can be used to link a neuropharmaceutical agent that is to be delivered to the brain, or when a non-cleavable Linker alters the activity of the neuropharmaceutical agent.

Abspaltbare saure Linker umfassen cis-Aconitsäure, cis-Carboxylalkadiene, cis-Carboxylalkatriene und Polymaleinanhydride. Weitere spaltbare Linker sind Linker, die in der Lage sind, an primäre Alkoholgruppen zu binden. Beispiele neuropharmazeutischer Mittel, die über eine spaltbare Bindung gebunden werden können, umfassen AZT, ddI, ddC, Adriamycin, Amphotericin B, Pyrimethmin, Valproat, Methotrexat, Cyclophosphamid, Carboplatin und Superoxiddismutase. Die nichtspaltbaren Linker, die im allgemeinen zur Bindung der Proteine an den Antikörper verwendet werden, können ebenfalls zur Bindung weiterer neuropharmazeutischer Mittel an den Antikörper verwendet werden.Cleavable acidic linkers include cis-aconitic acid, cis-carboxylalkadienes, cis-carboxylalkatrienes, and polymaleic anhydrides. Other cleavable linkers are linkers capable of binding to primary alcohol groups. Examples of neuropharmaceutical agents that can be linked via a cleavable bond include AZT, ddI, ddC, adriamycin, amphotericin B, pyrimethmine, valproate, methotrexate, cyclophosphamide, carboplatin, and superoxide dismutase. The noncleavable linkers generally used to link the proteins to the antibody can also be used to link other neuropharmaceutical agents to the antibody.

Zusätzlich zur kovalenten Bindung können Konjugate mit Hilfe nichtkovalenter Bindungen gebildet werden, wie beispielsweise solche, die mit bifunktionellen Antikörpern Ionenbindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, hydrophobe Wechselwirkungen etc. eingehen. Wichtig ist, daß die Konjugatbindung stark genug ist, eine Passage des Konjugats durch die Blut-Hirn-Schranke zu erlauben. Die antikörper-neuropharmazeutischen Mittel- Konjugate können oral, durch subkutane oder andere Injektion, intravenös, intramuskulär, parenteral, transepidermal, nasal oder rektal verabreicht werden. Die Form, in der das Konjugat verabreicht wird (z. B. als Kapsel, Tablette, Lösung, Emulsion), hängt zumindest teilweise vom Verabreichungspfad ab.In addition to covalent binding, conjugates can be formed by means of non-covalent bonds, such as those that form ionic bonds, hydrogen bonds, hydrophobic interactions, etc. with bifunctional antibodies. It is important that the conjugate bond is strong enough to allow the conjugate to pass through the blood-brain barrier. The antibody-neuropharmaceutical agent conjugates can be administered orally, by subcutaneous or other injection, intravenously, intramuscularly, parenterally, transepidermally, nasally or rectally. The form in which the conjugate is administered (e.g. as capsule, tablet, solution, emulsion) depends at least in part on the route of administration.

Eine therapeutisch wirksame Menge eines antikörperneuropharmazeutischen Mittel-Konjugats ist die Menge, die zur signifikanten Minderung oder zur Beseitigung von Symptomen notwendig ist, die mit einer bestimmten neurologischen Störung einhergehen. Der therapeutisch wirksame Menge wird individuell festgelegt und beruht zumindest teilweise auf dem individuellen Körpergewicht, der Schwere der zu behandelnden Symptome, den gesuchten Ergebnissen, dem spezifischen Antikörper etc. Folglich kann die therapeutisch wirksame Menge vom erfahrenen Fachmann mit Hilfe derartiger Faktoren und einfach durch übliches Experimentieren bestimmt werden. Obwohl die obige Beschreibung sich hauptsächlich auf Antikörper bezieht, können beliebige Proteine, die mit der extrazellulären Domäne des Transferrinrezeptors, einschließlich der Ligandbindungsstelle interagieren, potentiell als ein Transportmittel von Medikamenten durch die Blut-Hirn-Schranke dienen. Diese könnten zusätzlich zu den anti-Transferrinrezeptor-Antikörpern, Transferrin, der Ligand, der an den Rezeptor bindet, und beliebige Transferrinderivate umfassen, die eine Rezeptorbindungsaktivität beibehalten. In der Tat könnten möglicherweise beliebige Liganden, die an den Transferrinrezeptor binden, verwendet werden.A therapeutically effective amount of an antibody-neuropharmaceutical agent conjugate is that amount necessary to significantly reduce or eliminate symptoms associated with a particular neurological disorder. The therapeutically effective amount is determined on an individual basis and is based at least in part on the individual's body weight, the severity of the symptoms to be treated, the results sought, the specific antibody, etc. Thus, the therapeutically effective amount can be determined by the skilled artisan using such factors and simply by ordinary experimentation. Although the above description primarily refers to antibodies, any proteins that interact with the extracellular domain of the transferrin receptor, including the ligand binding site, can potentially serve as a means of transporting drugs across the blood-brain barrier. These could include, in addition to anti-transferrin receptor antibodies, transferrin, the ligand that binds to the receptor, and any transferrin derivatives that retain receptor binding activity. Indeed, any ligand that binds to the transferrin receptor could potentially be used.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden spezifischen Beispiele näher erläutert.The present invention is further illustrated by the following specific examples.

BEISPIEL 1EXAMPLE 1

In vitro Binden muriner monoklonaler Antikörper an menschliche GehirnendothelzellenIn vitro binding of murine monoclonal antibodies to human brain endothelial cells

Zwei murine monoklonale Antikörper, die den menschlichen Transferrinrezeptor erkennen, nämlich 83/25 und T58/30, von Trowbridge beschrieben (U.S Patent 4.434.156, Offenlegung 28. Februar 1984, Nature Vol. 294 Seite 171- 173 (1981)), auf beide Veröffentlichungen wird hier Bezug genommen, wurden auf ihre Fähigkeit getestet, an die Endothelzellen der menschlichen Gehirnkapillaren zu binden. Die B3/25 und T58/30 Antikörper produzierenden Hybridomzellinien, erhalten von der American Type Culture Collection (ATTC) in Rockville, Maryland, wurden in einem mit 2,0 mM Glutamin, 10,0 mM HEPES (pH 7,2), 100 µM nichtessentiellen Aminosäuren und 10% hitzeinaktiviertem fötalen Kälberserum supplementierten DMEM-Medium angezogen. Die Hybridomzellkulturen wurden in 225 cm³ T- Kolben zur Produktion von IgG Antikörpern in Milligramm- Mengen angezogen. Die Hybridomzellüberstände wurden auf das Sofache mit Hilfe einer Vakuum-Dialyse eingeengt und auf eine Protein-A Sepharose Säule unter Verwendung des BIORad MAPS-Puffersystems aufgetragen. Der gereinigte Antikörper wurde von der Säule eluiert, gegen 0,1 M Natriumphosphat (pH 8,0) dialysiert, eingeengt und in Aliquote bei -20ºC aufbewahrt.Two murine monoclonal antibodies recognizing the human transferrin receptor, namely 83/25 and T58/30, described by Trowbridge (U.S. Patent 4,434,156, published February 28, 1984, Nature Vol. 294 pages 171-173 (1981)), both publications incorporated by reference, were tested for their ability to bind to the endothelial cells of human brain capillaries. B3/25 and T58/30 antibody-producing hybridoma cell lines obtained from the American Type Culture Collection (ATTC) in Rockville, Maryland, were grown in DMEM medium supplemented with 2.0 mM glutamine, 10.0 mM HEPES (pH 7.2), 100 µM nonessential amino acids, and 10% heat-inactivated fetal calf serum. Hybridoma cell cultures were grown in 225 cc T-flasks to produce milligram amounts of IgG antibodies. Hybridoma cell supernatants were concentrated 50-fold by vacuum dialysis and applied to a Protein-A Sepharose column using the BIORad MAPS buffer system. The purified antibody was eluted from the column, dialyzed against 0.1 M sodium phosphate (pH 8.0), concentrated and stored in aliquots at -20ºC.

Die Primärkulturen der menschlichen Gehirnendothelzellen ließ man in flachbödigen Mikrotiterpiatten mit 96 Vertiefungen bis fünf Tage nach dem Ansetzen wachsen. Die Zellen wurden dann mit Hilfe von 3,0 % gepufferten Formalin fixiert und die Platte mit 1,0 % Rinderserumalbumin (BSA) in Dulbecco's phosphatgepufferter Sahne (DPBS) blockiert. Die Aliquote (100 µl) der 83/25 oder T58/30 Antikörper wurden dann entweder als Kulturüberstände oder gereinigtes Protein in die Vertiefungen (Antikörperkonzentrationen lagen im Bereich zwischen 1-50 µl/ml) gegeben. Antikörper, die spezifisch an die fixierten Zellen gebunden hatten, wurden mit Hilfe einem Biotin-markierten polyklonalen Ziege-anti-Maus-IgG-Antisera und anschließend mit biotynilierter Meerrettichperoxidase (HRP)/Avidin-Mischung detektiert (Avidin-Biotin-Komplexierungstechnik). Positive Vertiefungen wurden mit Hilfe eines Titertek Multiscan Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) Plattenlesers detektiert. Die Ergebnisse zeigten, daß beide Antikörper an die menschlichen Gehirnkapillarendothelzellen binden, wobei die T58/30 Antikörper ein höheres Bindevermögen zeigten.The primary cultures of human brain endothelial cells were grown in flat-bottomed microtiter plates with 96 Wells were allowed to grow for five days after seeding. Cells were then fixed using 3.0% buffered formalin and the plate blocked with 1.0% bovine serum albumin (BSA) in Dulbecco's phosphate buffered cream (DPBS). Aliquots (100 µl) of 83/25 or T58/30 antibodies were then added to the wells as either culture supernatants or purified protein (antibody concentrations ranged between 1-50 µl/ml). Antibodies that had specifically bound to the fixed cells were detected using a biotin-labeled polyclonal goat anti-mouse IgG antisera followed by biotinylated horseradish peroxidase (HRP)/avidin mixture (avidin-biotin complexation technique). Positive wells were detected using a Titertek Multiscan Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) plate reader. The results showed that both antibodies bind to human brain capillary endothelial cells, with the T58/30 antibodies showing a higher binding capacity.

Die gleichen Antikörper wurden ebenfalls auf ein Binden an menschlichen Gehirnkapillaren mit Hilfe menschlicher Gehirngewebeschnitte getestet, die frisch gefroren (ohne Fixierung) waren, in einem Kryostat (die Schnittdicke betrug 5-20 µm) geschnitten, auf Objektträger gelegt und in Aceton (10 Minuten bei Raumtemperatur) fixiert wurden. Diese Schnitte wurden dann bis zum Test bei -20ºC gelagert.The same antibodies were also tested for binding to human brain capillaries using human brain tissue sections that were freshly frozen (without fixation), cut in a cryostat (section thickness was 5-20 µm), placed on slides and fixed in acetone (10 minutes at room temperature). These sections were then stored at -20ºC until tested.

Die Objektträger mit den menschlichen Gehirnschnitten wurden vor der Verwendung bei Raumtemperatur temperiert. Die Schnitte wurden dann in DPBS gewässert und 0,3% H&sub2;O&sub2; enthaltendem Methanol inkubiert, um die endo gene Peroxidase-Aktivität zu blockieren. Die Schnitte wurden 15 Minuten in einer Lösung, die 0,2 % Magermilchpulver und 2,0 % Methylmannopyranosid enthielt, blokkiert. B3/25 und T58/30 Antikörper, wie oben beschrieben gereinigt, wurden auf die Schnitte in einer Konzentration von 5-50 µg/ml gegeben und bei Raumtemperatur ein bis zwei Stunden inkubiert. Die spezifisch an das Gewebe gebundene Antikörper wurden mit Hilfe der Avidin-Biotin- Komplexierungstechnik (ABC), wie oben für die ELISA- Untersuchung beschrieben, detektiert. Eine Färbung der Kapillaren in den menschlichen Gehirnschnitten wurde sowohl mit dem B3/25 als auch dem T58/30 Antikörpern beobachtet. Der T58/30 Antikörper zeigte ebenfalls ein Binden an die weiße Substanz des Gehirncortex.The slides containing the human brain sections were allowed to equilibrate to room temperature before use. The sections were then rinsed in DPBS and incubated in methanol containing 0.3% H2O2 to block endogenous peroxidase activity. The sections were blocked for 15 minutes in a solution containing 0.2% skim milk powder and 2.0% methylmannopyranoside. B3/25 and T58/30 antibodies, purified as described above, were added to the sections at a concentration of 5-50 µg/ml and incubated at room temperature for one to two hours. Antibodies specifically bound to the tissue were detected using the avidin-biotin complexation (ABC) technique as described above for the ELISA assay. Staining of the capillaries in human brain sections was observed with both the B3/25 and the T58/30 antibodies. The T58/30 antibody also showed binding to the white matter of the brain cortex.

BEISPIEL 2EXAMPLE 2

In vitro Binden des murinen monoklonalen Antikörpers OX-26 an den Transferrinrezeptor der RatteIn vitro binding of the murine monoclonal antibody OX-26 to the rat transferrin receptor

Der murine Antikörper OX-26, der den Transferrinrezeptor der Ratte erkennt, hat in vivo gezeigt, daß er an die Gehirnkapillarendothelzellen bindet (Jeffries et al., oben). Die murine Hybridomzellinie, die die OX26 murinen Antikörper produziert, wurde erhalten, und die Hybridomzellinie wurde in RPMI 1640 Medium, supplementiert mit 2,0 mM Glutamin und 10 % hitze-inaktiviertem fötalen Kälberserum, angezogen. Der Antikörper OX-26 wurde mit Hilfe des in Beispiel 1 beschriebenen Affinitätschromatographie-Verfahrens gereinigt.The murine antibody OX-26, which recognizes the rat transferrin receptor, has been shown to bind to brain capillary endothelial cells in vivo (Jeffries et al., supra). The murine hybridoma cell line producing the OX26 murine antibody was obtained, and the hybridoma cell line was cultured in RPMI 1640 medium supplemented with 2.0 mM glutamine and 10% heat-inactivated fetal calf serum. The antibody OX-26 was purified using the affinity chromatography method described in Example 1.

Der gereinigte Antikörper wurde, wie für die anti- Mensch-Transferrinrezeptor-Antikörper in Beispiel 1 beschrieben, in vitro getestet, um festzustellen, ob er an die Gehirnkapillaren in frisch gefrorenen, Aceton-fixierten Rattengehirnschnitten binden würde. Die Ergebnisse zeigten, daß der OX-26 Anti-Transferrinrezeptor-Antikörper an die Kapillaren in den Rattengehirnschnitten in vitro bindet.The purified antibody was tested in vitro as described for the anti-human transferrin receptor antibodies in Example 1 to determine if it would bind to the brain capillaries in fresh frozen, acetone-fixed rat brain sections. The results showed that the OX-26 anti-transferrin receptor antibody binds to the capillaries in the rat brain sections in vitro.

BEISPIEL 3EXAMPLE 3

In vivo Binden des murinen monoklonalen Antikörpers OX-26 an den Transferrinrezeptor der RatteIn vivo binding of the murine monoclonal antibody OX-26 to the rat transferrin receptor

DosisbereichDose range

Der anti-Ratte-Transferrinrezeptor-Antikörper OX-26 wurde durch Injektion des gereinigten Antikörpers (Reinigung erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben) in die Schwanzvene weiblicher Sprague-Dawley Ratten (100-150 g) in vivo getestet. Vor der Injektion wurden die Ratten mit Halothan betäubt. Die Proben, die im Bereich von 2,0 mg bis 0,05 mg Antikörper/Ratte lagen, wurden in die Schwanzvene in 400 µl Aliquote injiziert. Sämtliche Dosen wurden an je zwei Versuchstieren getestet. Eine Stunde nach Injektion wurden die Tiere getötet und über das Herz mit DPBS perfusioniert, um das Blut aus den Organen zu spülen. Unmittelbar im Anschluß an die vollendete Perfusion wurde das Gehirn entfernt und sofort in flüssigem Stickstoff gefroren. Das gefrorene Gehirn wurde dann in einem Kryostat geschnitten (30-50 µm) und die Schnitte auf Mikroskopobjektträger aus Glas gelegt. Die Gehirnschnitte wurden dann bei Raumtemperatur ein bis zwei Stunden vor Fixierung in Aceton (10 Minuten bei Raumtemperatur) an der Luft getrocknet. Nach dieser Behandlung können die Schnitte bei -20ºC aufbewahrt werden. Der Antikörper OX-26 wurde in den Gehirnschnitten mit Hilfe immunohistochemischer Verfahren, wie oben für die in vitro Experimente in Beispiel 1 beschrieben, lokalisiert. Die Zugabe des ersten Antikörpers war nicht notwendig, da dieser in den Gehirnschnitten vorhanden ist. Die Ergebnisse zeigten, daß der OX-26 Antikörper an die Gehirnkapillarendothelzellen der Ratte bindet und daß Dosen kleiner als 50 µg detektierbare Antikörperspiegel im Gehirn mit Hilfe der hier beschriebenen Verfahren ergeben. Dosen größer als 0,5 mg scheinen keine signifikant vermehrte Antikörperbindung an die Endothelzellen zu zeigen, was vermuten läßt, daß die Antikörperbindungsstellen gesättigt sein könnten. Eine spezifisches Binden an das Kapillarendothel wurde in Leber, Nieren, Herz, Milz oder Lunge nicht detektiert.The anti-rat transferrin receptor antibody OX-26 was tested in vivo by injecting the purified antibody (purification was carried out as described in Example 1) into the tail vein of female Sprague-Dawley rats (100-150 g). Before injection, the rats were anesthetized with halothane. Samples ranging from 2.0 mg to 0.05 mg antibody/rat were injected into the tail vein in 400 µl aliquots. All doses were tested in pairs of animals. One hour after injection, the animals were sacrificed and perfused via the heart with DPBS to remove blood from the organs. Immediately following completion of perfusion, the brain was removed and immediately frozen in liquid nitrogen. The frozen brain was then sectioned in a cryostat (30-50 µm) and the sections placed on glass microscope slides. The brain sections were then air dried at room temperature for one to two hours before fixation in acetone (10 minutes at room temperature). After this treatment, the sections may be stored at -20ºC. The OX-26 antibody was localized in the brain sections using immunohistochemical procedures as described above for the in vitro experiments in Example 1. The addition of the first antibody was not necessary since it is present in the brain sections. The results demonstrated that the OX-26 antibody binds to rat brain capillary endothelial cells and that doses less than 50 µg produce detectable levels of antibody in the brain using the procedures described here. Doses greater than 0.5 mg do not appear to result in significantly increased antibody binding to endothelial cells, suggesting that antibody binding sites may be saturated. Specific binding to capillary endothelium was not detected in liver, kidney, heart, spleen, or lung.

Es wurde ein unspezifischer Antikörper der gleichen Unterklasse wie OX-26 (IgG 2a) ebenfalls in vivo getestet, um zu zeigen, daß das beobachtete Binden von OX-26 an Endothelzellen des Rattenhirns spezifisch für den OX- 26 Antikörper ist. Es wurden, wie oben beschrieben, 0,5 mg des Kontrollantikörpers pro Ratte injiziert. Die Ergebnisse zeigen, daß das mit dem OX-26 Antikörper beobachtete Färbungsmuster spezifisch für diesen Antikörper ist.A nonspecific antibody of the same subclass as OX-26 (IgG 2a) was also tested in vivo to show that the observed binding of OX-26 to rat brain endothelial cells was specific for the OX- 26 antibody. 0.5 mg of the control antibody was injected per rat as described above. The results show that the staining pattern observed with the OX-26 antibody is specific for this antibody.

Zeitlicher VersuchsverlaufTime course of the experiment

Nachdem es möglich ist, den Antikörper OX-26 in den Gehirnkapillaren der Ratte nach einer in vivo Verabrei chung zu detektieren, wurde der zeitliche Verlauf bestimmt, in dem dieses Binden erfolgt. Es wurden 0,5 mg gereinigter OX-26 Antikörper als Standarddosis und Gehirnschnitte von Tieren verwendet, die 5 Minuten, 15 Minuten, 1 Stunde, 2 Stunden, 4 Stunden, 8 Stunden und 24 Stunden nach Injektion getötet wurden und auf das Vorhandensein des OX-26 Antikörpers untersucht wurden. Sämtliche Dosen wurden in 400 µl Aliquote verabreicht und zu jedem Zeitpunkt wurden zwei Versuchstiere getestet. Die Proben wurden injiziert, und die Ratten wurden zu den verschiedenen Zeiten nach Injektion wie im oben beschriebenen Abschnitt Dosisbereich behandelt.Since it is possible to detect the OX-26 antibody in rat brain capillaries following in vivo administration, the time course over which this binding occurs was determined. 0.5 mg of purified OX-26 antibody was used as a standard dose and brain sections from animals sacrificed 5 minutes, 15 minutes, 1 hour, 2 hours, 4 hours, 8 hours and 24 hours after injection were examined for the presence of the OX-26 antibody. All doses were administered in 400 µl aliquots and two animals were tested at each time point. Samples were injected and rats were treated at the various times after injection as described in the Dose Range section above.

Die Ergebnisse zeigten, daß der Antikörper OX-26 in oder auf den Endothelzellen der Rattengehirnkapillaren frühestens 5 Minuten und spätestens 24 Stunden nach Injektion detektiert werden kann. 4 und 8 Stunden nach Injektion ist daß Färbungsmuster des Antikörpers sehr punktuell, was vermuten läßt, daß der Antikörper in den Pericyten akkumuliert wurde.The results showed that the antibody OX-26 can be detected in or on the endothelial cells of rat brain capillaries at the earliest 5 minutes and at the latest 24 hours after injection. 4 and 8 hours after injection, the staining pattern of the antibody is very spotty, which suggests that the antibody has accumulated in the pericytes.

BEISPIEL 4EXAMPLE 4

Die Verwendung von Kon]ugaten des murinen monoklonalen Antikörpers OX-26 zum Transfer von Meerrettich-Peroxidase durch die Blut-Hirn-SchrankeThe use of conjugates of the murine monoclonal antibody OX-26 for the transfer of horseradish peroxidase across the blood-brain barrier

Als in das Gehirn zu transportierende Verbindung wurde die Meerrettich-Peroxidase (HRP; 40 kD) gewählt, weil sie eine ähnliche Größe wie verschiedene therapeutische Mittel besitzt und mit Hilfe eines Enzymassays leicht im Gehirn nachgewiesen werden kann. HRP wurde an den OX-26 Antikörper mit Hilfe einer nichtspaltbaren Periodat-Verbindung gebunden und die Fähigkeit des Antikörpers, als Träger der Verbindung in das Gehirn zu fungieren, wurde untersucht. Das Antikörperkonjugat wurde in vivo getestet, um festzustellen, ob der Antikörper die HRP in das Gehirn transportieren kann.Horseradish peroxidase (HRP; 40 kD) was chosen as the compound to be delivered to the brain because it is similar in size to several therapeutic agents and can be easily detected in the brain using an enzyme assay. HRP was linked to the OX-26 antibody using a non-cleavable periodate linkage and the ability of the antibody to act as a carrier of the compound into the brain was examined. The antibody conjugate was tested in vivo to determine whether the antibody could transport the HRP into the brain.

Der Antikörper (10 mg) wurde zuerst über Nacht gegen 0,01 M Natriumbicarbonat (pH 9,0) dialysiert. Die HRP (10 mg) wurde in 2,5 ml deionisiertem Wasser gelöst, 0,1 M Natriumperiodat (160 µl) wurde zugegeben und die Mischung fünf Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Ethylenglycol (250 ml) wurde zu der HRP-Lösung gegeben und anschließend weitere fünf Minuten inkubiert. Diese Lösung wurde dann über Nacht gegen 1,0 mM Natriumacetat- Puffer (pH 4,4) dialysiert. Zu dem dialysierten OX-26 Antikörper (2,0 ml, 5,08 mg/ml) wurde 200 µl 1,0 M Natriumbicarbonat-Puffer (pH 9,5) und 1,25 ml dialysierte HRP-Lösung gegeben. Die Mischung wurde zwei Stunden im dunkeln inkubiert und anschließend wurde 100 µl 10 mg/ml Natriumborhydrid zugegeben. Die resultierende Mischung wurde dann im dunkeln weitere zwei Stunden bei 4ºC inkubiert. Das Protein wurde aus der Lösung durch Zugabe eines gleichen Volumens gesättigter Ammoniumsulfatlösung ausgefällt und in einem minimalen Volumen Wasser erneut gelöst. Freie Antikörper wurden aus der Lösung mittels Chromatographie über eine Concanavalin A-Sepharose Säule (eine Säule, die HRP und das HRP-Antikörper Konjugat bindet und den freien Antikörper passieren läßt) entfernt. Die freie HRP wurde mittels Chromatographie über eine Protein A-Sepharose Säule, die das Antikörper-HRP- Konjugat bindet, entfernt. Das Endprodukt besaß ein HRP/Antikörper Verhältnis von 4/1.The antibody (10 mg) was first dialyzed overnight against 0.01 M sodium bicarbonate (pH 9.0). The HRP (10 mg) was dissolved in 2.5 ml of deionized water, 0.1 M sodium periodate (160 µl) was added and the mixture was incubated for five minutes at room temperature. Ethylene glycol (250 ml) was added to the HRP solution and then incubated for a further five minutes. This solution was then dialyzed overnight against 1.0 mM sodium acetate buffer (pH 4.4). To the dialyzed OX-26 antibody (2.0 ml, 5.08 mg/ml) was added 200 µl of 1.0 M sodium bicarbonate buffer (pH 9.5) and 1.25 ml of dialyzed HRP solution. The mixture was incubated for two hours in in the dark and then 100 µl of 10 mg/ml sodium borohydride was added. The resulting mixture was then incubated in the dark for a further two hours at 4ºC. The protein was precipitated from the solution by adding an equal volume of saturated ammonium sulfate solution and redissolved in a minimal volume of water. Free antibody was removed from the solution by chromatography over a Concanavalin A-Sepharose column (a column that binds HRP and the HRP-antibody conjugate and allows the free antibody to pass). The free HRP was removed by chromatography over a Protein A-Sepharose column that binds the antibody-HRP conjugate. The final product had an HRP/antibody ratio of 4/1.

Ein Versuch zum zeitlichen Verlauf, identisch mit Beispiel 3, wurde mit Hilfe des Antikörper-HRP-Konjugats durchgeführt. Das Antikörper-HRP-Konjugat (0,5 mg) wurde in einem 400 µl Aliquot/Ratte injiziert. Die Tiere wurden zu den verschiedenen Zeitpunkten nach der Injektion getötet, und die Gehirne wurden wie im obigen Beispiel 3 behandelt. Das Antikörper-HRP-Konjugat wurde im Gehirn entweder mittels immunohistochemischer Antikörperfärbung, wie in Beispiel 3, oder durch eine direkte Färbung der Gehirnschnitte auf das Vorhandensein von HRP lokalisiert. Zur HRP-Detektion wurden die Objektträger vor der Inkubation in Methanol zunächst 30 Minuten auf Raumtemperatur temperiert. Die Gehirnschnitte wurden dann in DPBS gewaschen und mit 3,3-Diaminobenzidin (DAB) behandelt, dem Substrat für HRP. Die Ergebnisse zeigten, daß das OX-26 Antikörper-HRP-Konjugat an die Gehirnkapillarendothelzellen der Ratte ebenso wie der nichtkonjugierte Antikörper bindet. Die punktuelle Färbung, die 4-8 Stunden nach ausschließlicher Injektion des Antikörpers zu sehen war, wurde ebenfalls mit dem Antikörper-Konjugat beobachtet, was vermuten läßt, daß das Konjugat ebenfalls in die Pericyten auf der abluminalen Seite der Blut-Hirn- Schranke gelangen kann. Zusammengefaßt zeigen diese Ergebnisse, daß der OX-26 Antikörper ein Protein mit mindestens 40 KD in das Gehirn transportieren kann.A time course experiment identical to Example 3 was performed using the antibody-HRP conjugate. The antibody-HRP conjugate (0.5 mg) was injected in a 400 µl aliquot/rat. The animals were sacrificed at various times after injection and the brains were treated as in Example 3 above. The antibody-HRP conjugate was localized in the brain either by immunohistochemical antibody staining as in Example 3 or by direct staining of the brain sections for the presence of HRP. For HRP detection, the slides were first allowed to warm to room temperature for 30 minutes before incubation in methanol. The brain sections were then washed in DPBS and treated with 3,3-diaminobenzidine (DAB), the Substrate for HRP. The results showed that the OX-26 antibody-HRP conjugate binds to rat brain capillary endothelial cells as well as the unconjugated antibody. The punctate staining seen 4-8 hours after injection of the antibody alone was also observed with the antibody conjugate, suggesting that the conjugate can also enter the pericytes on the abluminal side of the blood-brain barrier. Taken together, these results demonstrate that the OX-26 antibody can transport a protein of at least 40 KD into the brain.

BEISPIEL 5EXAMPLE 5

In vivo Transport von Adriamycin in das Gehirn mit Hilfe des murinen monoklonalen Antikörpers OX-26In vivo transport of adriamycin into the brain using the murine monoclonal antibody OX-26

Ein nichtspaltbares Linkersystem, ähnlich dem in Beispiel 4, wurde zur Kopplung des Chemotherapeutikums Adriamycin an den Antikörper OX-26 verwendet. Die Verfügbarkeit von Antikörpern, die Adriamycin genauso detek tieren können, wie im zuvor in Beispiel 1 beschriebene Verfahren zur Detektion des Träger-Antikörpers, ermöglichten die Verwendung immunohistochemischer Verfahren zum Monitoring der Lokalisierung des Träger-Antikörpers und des Transports von Adiamycin in das Gehirn.A non-cleavable linker system similar to that in Example 4 was used to couple the chemotherapeutic agent Adriamycin to the antibody OX-26. The availability of antibodies that can detect Adriamycin in the same way as the method for detecting the carrier antibody described previously in Example 1 allowed the use of immunohistochemical methods to monitor the localization of the carrier antibody and the transport of Adiamycin into the brain.

Um Adriamycin an den Antikörper zu konjugieren, wurde das Medikament (10 mg in 0,5 ml DPBS) durch Zugabe von 200 µl 0,1 M Natriumperiodat oxidiert. Die Mischung wurde im dunkeln eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 200 µl Ethylenglycol und anschließender fünf minütigen Inkubation gestoppt. Der OX-26 Antikörper (5,0 mg in 0,5 ml Carbonatpuffer (pH9,5)) wurde zu dem oxidierten Adriamy cm gegeben und eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Natriumborhydrid (100 ml, 10 mg/ml) wurde zugefügt, und die Mischung wurde weitere zwei Stunden bei Raumtemperatur inkubiert. Das freie Adriamycin wurde von dem OX-26 Antikörper-Adriamycin Konjugat mittels Chromatographie auf einer PD-10 Säule abgetrennt. Das Adriamycin/OX-26 Antikörper Verhältnis des Konjugats betrug 2/1 für diesen speziellen Ansatz des Konjugats.To conjugate adriamycin to the antibody, the drug (10 mg in 0.5 ml DPBS) was oxidized by adding 200 µl 0.1 M sodium periodate. The mixture was incubated in the dark for one hour at room temperature. The reaction was stopped by adding 200 µl of ethylene glycol followed by incubation for five minutes. The OX-26 antibody (5.0 mg in 0.5 ml carbonate buffer (pH 9.5)) was added to the oxidized Adriamycin and incubated for one hour at room temperature. Sodium borohydride (100 ml, 10 mg/ml) was added and the mixture was incubated for an additional two hours at room temperature. The free Adriamycin was separated from the OX-26 antibody-Adriamycin conjugate by chromatography on a PD-10 column. The Adriamycin/OX-26 antibody ratio of the conjugate was 2/1 for this particular batch of the conjugate.

Die Effektivität des OX-26 Antikörpers als Träger zum Transport von Adriamycin in das Gehirn wurde durch Verabreichung von 0,5 mg des Antikörper-Adriamycin-Konjugats durch Injektion eines 400 µl Aliquots pro Ratte in die Schwanzvene bestimmt. Eine Stunde nach Injektion wurde die Ratte getötet und das Gehirn wie in Beispiel 1 behandelt. Alle Injektionen wurden doppelt ausgeführt. Als Kontrolle wurde 400 µg freies Adriamycin in einem 400 µl Aliquot ebenfalls in eine Ratte injiziert. Mit immunohistochemischen Methoden wurden sowohl der Träger-Ox-26 Antikörper als auch das Adriamycin in den Gehirnschnitten der Ratten detektiert. Bei Adriamycin wurde polyklonales Kaninchen-anti-Adriamycin-Antisera und anschließend ein biotinyliertes Ziege-anti-Kaninchen-IgG-Antisera auf die Schnitte gegeben. Anschließend erfolgte die Zugabe einer biotinylierten HRP/Avidin-Mischung und die enzymatische Detektion von HRP.The effectiveness of the OX-26 antibody as a carrier for transporting Adriamycin into the brain was determined by administering 0.5 mg of the antibody-Adriamycin conjugate by injecting a 400 µl aliquot per rat into the tail vein. One hour after injection, the rat was sacrificed and the brain treated as in Example 1. All injections were performed in duplicate. As a control, 400 µg of free Adriamycin in a 400 µl aliquot was also injected into a rat. Immunohistochemical methods detected both the carrier Ox-26 antibody and Adriamycin in the rat brain sections. For Adriamycin, polyclonal rabbit anti-Adriamycin antisera and then a biotinylated goat anti-rabbit IgG antisera were applied to the sections. This was followed by the addition of a biotinylated HRP/avidin mixture and the enzymatic detection of HRP.

Die Ergebnisse zeigen, daß sowohl der OX-26 Antikörper als auch das konjugierte Adriamycin in den Gehirnkapillarendothelzellen der Ratte nach einer in vivo Verabreichung lokalisiert wird. Es gibt keinen Beweis, daß freies Adiamycin an die Gehirnkapillarendothelzellen bindet oder in das Gehirn gelangt.The results demonstrate that both the OX-26 antibody and the conjugated adriamycin are localized in rat brain capillary endothelial cells following in vivo administration. There is no evidence that free adiamycin binds to brain capillary endothelial cells or enters the brain.

Uber eine Carbodiimid-Bindung gekoppeltes Adriamycin-Ox-26-Konjugat wurde ebenfalls synthetisiert (Medikament/Antikörper-Verhältnis 10/1) und in vivo getestet. Die Ergebnisse dieses Experimentes waren im wesentlichen mit dem Periodat verknüpften Antikörper-Medikament-Konjugat erhaltenen Ergebnissen identisch. In beiden Fällen war die Färbung auf den Träger-Antikörper sehr ausgeprägt und in den Kapillaren sämtlicher Gehirnregionen sichtbar. Diese Färbung war sogar entlang der Kapillaren gleichmäßig. Die Färbung auf Adriamycin war weniger intensiv aber ebenfalls überall in den Gehirnkapillaren zu sehen. Eine punktuelle Färbung wurde beobachtet, was eine Akkumulierung in den Pericyten, die auf der Himseite der Blut-Hirn-Schranke liegen, vermuten läßt.Adriamycin-Ox-26 conjugate coupled through a carbodiimide bond was also synthesized (drug/antibody ratio 10/1) and tested in vivo. The results of this experiment were essentially identical to those obtained with the periodate-linked antibody-drug conjugate. In both cases, staining to the carrier antibody was very pronounced and visible in the capillaries of all brain regions. This staining was even uniform along the capillaries. Staining to adriamycin was less intense but also visible throughout the brain capillaries. Punctate staining was observed, suggesting accumulation in the pericytes located on the brain side of the blood-brain barrier.

BEISPIEL 6EXAMPLE 6

In vivo Transport von Methotrexat in das Gehirn mit Hilfe des murinen monoklonalen Antikörpers OX-26In vivo transport of methotrexate into the brain using the murine monoclonal antibody OX-26

Ein nichtspaltbare Carbodiimid-Bindung wurde verwendet, um Methotrexat an den murinen monoklonalen Antikörper OX-26 zu koppeln. Ein analoges zu dem in Beispiel beschriebenen Verfahren wurde verwendet, um den Transport sowohl von Methotrexat als auch des Träger-Antikörpers in die Gehirnkapillarendothelzellen zu kontrol lieren.A non-cleavable carbodiimide linkage was used to attach methotrexate to the murine monoclonal antibody OX-26 A procedure analogous to that described in Example was used to control the transport of both methotrexate and the carrier antibody into the brain capillary endothelial cells.

Methotrexat wurde über dessen aktiven Ester an den murinen monoklonalen Antikörper OX-26 gekoppelt. 81 mg (0,178 mM) Methotrexat (Aldrich) wurde mit 21 mg (0,182 mM) N-Hydroxysuccinimid (Aldrich) in 3 ml Dimethylform amid (DMF) bei 4ºC gerührt. Ethyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimid (180 mg; EDC; 0,52 mM) wurde zu dieser Lösung gegeben und die Reaktionsmischung wurde über Nacht gerührt. Der Rohester wurde von den Reaktionsnebenprodukten mittels Flash-Chromatographie auf Silicagel 60 (Merck) mit Hilfe einer aus 10% Methanol in Chloroform bestehenden Lösung als Elutionsmittel gereinigt. Die gereinigten aktiven Esterf raktionen wurden gesammelt und bis zur Trockenheit aufkonzentriert. Der Ester wurde in 1 ml DMF gelöst und bei -20ºC bis zur Verwendung aufbewahrt. 50 mg (50 %) aktiver Ester wurde wiedergewonnen, was durch eine A&sub3;&sub7;&sub2;(e372=7200) bestimmt wurde.Methotrexate was coupled to the murine monoclonal antibody OX-26 via its active ester. 81 mg (0.178 mM) methotrexate (Aldrich) was stirred with 21 mg (0.182 mM) N-hydroxysuccinimide (Aldrich) in 3 ml dimethylformamide (DMF) at 4ºC. Ethyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimide (180 mg; EDC; 0.52 mM) was added to this solution and the reaction mixture was stirred overnight. The crude ester was purified from reaction byproducts by flash chromatography on silica gel 60 (Merck) using a solution of 10% methanol in chloroform as eluent. The purified active ester fractions were collected and concentrated to dryness. The ester was dissolved in 1 mL of DMF and stored at -20°C until use. 50 mg (50%) of active ester was recovered, as determined by an A372 (e372=7200).

Eine OX-26 Lösung, die 2,1 mg (14 nMole) Antikörper in 0,9 ml 0,1 M Phosphat (pH 8,0) enthielt, wurde bei 4ºC aufgetaut. Zu dieser gerührten Antikörperlösung wurde 1,4 µl (140 nMol) aktiver Ester, wie oben beschrieben hergestellt, gegeben. Nach 16 Stunden bei 4ºC wurde die Mischung auf einer Sephadex PD-10 Säule (Pharmacia) unter Verwendung Phosphat-gepufferter Sahne (PBS) chromatographiert, um das Konjugat von dem freien Medikament zu trennen. Die das Antikörper-Methotrexat-Konjugat enthaltenden Fraktionen wurden vereint. Die Antikörper- und Medikamentkonzentration wurde spektrophotometrisch, wie von Endo et al. (Cancer Research (1988) 48:3330-3335) beschrieben, bestimmt. Das Endkonjugat enthielt 7 Methotrexat-Moleküle/Antikörper.An OX-26 solution containing 2.1 mg (14 nmol) of antibody in 0.9 ml of 0.1 M phosphate (pH 8.0) was thawed at 4ºC. To this stirred antibody solution was added 1.4 µl (140 nmol) of active ester prepared as described above. After 16 hours at 4ºC, the mixture was chromatographed on a Sephadex PD-10 column (Pharmacia) using phosphate buffered cream (PBS). to separate the conjugate from the free drug. Fractions containing the antibody-methotrexate conjugate were pooled. Antibody and drug concentrations were determined spectrophotometrically as described by Endo et al. (Cancer Research (1988) 48:3330-3335). The final conjugate contained 7 methotrexate molecules/antibody.

Die Fähigkeit des monoklonalen Antikörpers OX-26, Methotrexat zu den Kapillarendothelzellen des Rattengehirns zu transportieren, wurde in vivo durch Injektion von 0,2 mg Konjugat (in 400 µl) in die Schwanzvene jeweils zweier Ratten getestet. Die Tiere wurden eine Stunde nach der Injektion getötet und die Gehirne immunohistochemisch wie in Beispiel 1 behandelt. Zur Detektion des Methotrexats im Gehirn wurde ein gegen Methotrexat gerichtetes Kaninchen-Antisera als erster Antikörper verwendet. Ein biotinyliertes Ziege-anti- Kaninchen-Antisera zusammen mit einer Mischung aus biotinyliertem HRP und Avidin wurde dann verwendet, um das Methotrexat im Rattengehirn sichtbar zu machen. Der Träger-Antikörper wurde wie zuvor beschrieben detektiert.The ability of the monoclonal antibody OX-26 to transport methotrexate to the capillary endothelial cells of the rat brain was tested in vivo by injecting 0.2 mg of conjugate (in 400 µl) into the tail vein of two rats each. The animals were sacrificed one hour after injection and the brains were treated immunohistochemically as in Example 1. To detect methotrexate in the brain, a rabbit antisera directed against methotrexate was used as the first antibody. A biotinylated goat anti-rabbit antisera together with a mixture of biotinylated HRP and avidin was then used to visualize the methotrexate in the rat brain. The carrier antibody was detected as previously described.

Die Ergebnisse dieser Experimente zeigen, daß Methotrexat als Konjugat mit OX-26 entlang oder in den Kapillarendothelzellen des Gehirns akkumuliert. Die beobachtete Färbung des Methotrexats ist in der Intensität vergleichbar mit der für den Träger beobachteten Färbung. Die Färbung scheint in allen Gehirnregionen aufzutreten und ist sogar entlang den Kapillaren gleichmäßig.The results of these experiments show that methotrexate as a conjugate with OX-26 accumulates along or in the capillary endothelial cells of the brain. The observed staining of methotrexate is comparable in intensity to the staining observed for the vehicle. The staining appears to occur in all brain regions and is even uniform along the capillaries.

BEISPIEL 7EXAMPLE 7

AntikörperfragmenteAntibody fragments

Der Fc-Teil des murinen monoklonalen Antikörpers OX-26 wurde entfernt, um festzustellen, ob dieses seine Lokalisierung in oder seine Aufnahme in die Gehirnkapillarendothelzellen der Ratte ändern würde. F(ab)&sub2;-Fragmente von OX-26 wurden aus intakten Iggs durch einen Verdau mit Pepsin hergestellt. Ein Set von Pierce Chemical Co. enthält die Reagenzien und Protokolle zum Spalten des Antikörpers und den Erhalt der Fragmente. Das F(ab')&sub2;-Fragment (0,2 mg Dosos) wurde in 400 µl Aliquote in die Schwanzvene der Ratten injiziert. Es wurde der gleiche Versuch wie mit dem intakten Antikörper durchge führt (Beispiel 2). Das F(ab')&sub2; Fragment wurde immunohistochemisch mit Hilfe eines Ziege-anti-Maus-F(ab')&sub2;- Antisera und anschließender Zugabe von biotinyliertem Kaninchen-anti-Ziege-IgG-Antisera detektiert. Eine biotinylierte HRP/Avidin-Mischung wurde zugegeben und der Antikörperkomplex wurde mit Hilfe eines HRP Enzymassays sichtbar gemacht. Die Ergebnisse zeigten, daß das F(ab)&sub2;- Fragment des OX-26 Antikörpers an die Kapillarendothelzellen des Rattengehirns bindet.The Fc portion of the murine monoclonal antibody OX-26 was removed to determine whether this would alter its localization or uptake into rat brain capillary endothelial cells. F(ab)2 fragments of OX-26 were prepared from intact Iggs by pepsin digestion. A kit from Pierce Chemical Co. contains the reagents and protocols for cleaving the antibody and obtaining the fragments. The F(ab')2 fragment (0.2 mg doses) was injected in 400 µl aliquots into the tail vein of rats. The same experiment was performed as with the intact antibody (Example 2). The F(ab')2 Fragment was detected immunohistochemically using a goat anti-mouse F(ab')2 antisera followed by the addition of biotinylated rabbit anti-goat IgG antisera. A biotinylated HRP/avidin mixture was added and the antibody complex was visualized using an HRP enzyme assay. The results showed that the F(ab)2 fragment of the OX-26 antibody binds to the capillary endothelial cells of the rat brain.

BEISPIEL 8EXAMPLE 8

Messung von OX-26 im GehirngewebeMeasurement of OX-26 in brain tissue

Um die im Gehirn akkumulierte Menge an OX-26 quantitativ zu bestimmen, wurde der radioakiv markierte Antikörper in die Schwanzvene der Ratten injiziert. Die Antikörper wurden entweder mit ¹&sup4;C-Acetatanhydrid oder ³H-Succinimidylpropionat markiert, wie im wesentlichen von Kummer, U., Methods in Enzvmoloav, 121: 670-678 (1986), Mondelaro, R.C., und Rueckert, R.R., J. of Bioloqical Chemistrv, 250:1430-1421 (1975) beschrieben, hier als Referenz aufgeführt. In allen Versuchen wurden die radiomarkierten Verbindungen als 400 µl Bolus in die Schwanzvene mit Halothan betäubter weiblicher Sprague- Dawley Ratten (100-125 gr) injiziert, und die Tiere wurden zu den geeigneten Zeitpunkten nach Injektion mit einer letalen Anästhetikumdosis getötet. Ein ³H-markierter IgG2a Kontrollantikörper diente als Kontrolle für eine unspezifische Radioaktivität im Gehirn aufgrund des verbliebenen Blutes und wurde zusammmen mit dem ¹&sup4;C-markierten OX-26 injiziert Zu den geeigneten Zeitpunkten nach Injektion wurden die Tiere getötet, und die Gehirne sofort entfernt und in 5 ml 0,5 % Natriumdodecylsulfat mit Hilfe eines Omni-Mixers homogenisiert. Ein Aliquot des Homogenisats wurde über Nacht mit 2 ml Soluene 350 Gewebelöser vor der Flüssigkeitszintillationszählung inkubiert. Alle Daten wurden als Zerfälle pro Minute (dpm) erhalten. Die Blutproben wurden zentrifugiert, um die roten Blutkörperchen (die keine signifikante Bindung radioaktiven Materials zeigen) zu sedimentieren und die Radioaktivität in einem Serum-Aliquot wurde mit Hilfe der Flussigkeitszintillationszählung bestimmt.To quantitatively determine the amount of OX-26 accumulated in the brain, the radioactively labelled antibody into the tail vein of rats. Antibodies were labeled with either 14C-acetate anhydride or 3H-succinimidyl propionate, essentially as described by Kummer, U., Methods in Enzvmoloav, 121: 670-678 (1986), Mondelaro, RC, and Rueckert, RR, J. of Bioloqical Chemistrv, 250:1430-1421 (1975), included here by reference. In all experiments, radiolabeled compounds were injected as a 400 µl bolus into the tail vein of halothane-anesthetized female Sprague-Dawley rats (100-125 gr), and animals were sacrificed with a lethal dose of anesthetic at the appropriate time points after injection. A 3H-labeled IgG2a control antibody served as a control for nonspecific radioactivity in the brain due to residual blood and was injected along with the 14C-labeled OX-26. At the appropriate time points after injection, animals were sacrificed and brains immediately removed and homogenized in 5 ml of 0.5% sodium dodecyl sulfate using an Omni-Mixer. An aliquot of the homogenate was incubated overnight with 2 ml of Soluene 350 tissue solubilizer prior to liquid scintillation counting. All data were obtained as disintegrations per minute (dpm). Blood samples were centrifuged to sediment red blood cells (which showed no significant binding of radioactive material) and radioactivity in a serum aliquot was determined by liquid scintillation counting.

Die Menge an im Gehirn gebundenen Antikörper wurde zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Injektion bestimmt, um die Pharmakokinetik der Aufnahme in das Gehirn zu untersuchen. Zusätzlich wurde die Menge des markierten Antikörpers im Blut gemessen, so daß die Clearencerate des Blutstroms bestimmt werden konnte. Dieses Meßergebnis wurde ebenfalls zur Berechnung der Radioaktivitätsmenge im Gehirn herangezogen, die auf die Blutkontamination zurückzuführen ist, und dann von der Gesamtmenge abgezogen wurde, um die spezifisch im Gehirn gebundene Antikörpermenge zu erhalten.The amount of antibody bound in the brain was determined at various times after injection to study the pharmacokinetics of brain uptake. In addition, the amount of labeled antibody in the blood was measured so that the bloodstream clearance rate could be determined. This measurement result was also used to calculate the amount of radioactivity in the brain that was attributable to blood contamination and was then subtracted from the total amount to obtain the amount of antibody specifically bound in the brain.

Ein Maximum an ¹&sup4;C-markiertem OX-26, das annähernd 0,9 % der injizierten Dosis entsprach, wurde im Gehirn 1 bis 4 Stunden nach der Injektion erreicht, wie es in Abbildung 1 dargestellt ist (die Werte werden als Mittelwert plus bzw. minus der Stanardabweichung der Messung (SEM) mit N=3 Ratten pro Zeitpunkt gezeigt). Die im Gehirn gebundene Radioaktivitätsmenge nahm 4 bis 48 Stunden nach der Injektion bis auf ein gleichbleibendes Niveau von annahernd 0,3 % der injizierten Dosis stetig ab. Die Akkumulierung von OX-26 im Gehirn wurde signifikant durch Zugabe eines unmarkierten monoklonalen Antikörpers (0,5 oder 2,0 mg in der Bolus-Injektion) vermindert. Als zusätzliche Kontrolle wurde ein ³H-IgG2a Kontrollantikörper zusammen mit dem ¹&sup4;C-OX-26 injiziert. Der Kontrollantikörper akkumulierte nicht im Gehirn und repräsentierte die Blutkontaminierung des Gehirns.A maximum of 14C-labeled OX-26, corresponding to approximately 0.9% of the injected dose, was reached in the brain 1 to 4 hours after injection, as shown in Figure 1 (values are shown as mean plus or minus standard error of measurement (SEM) with N=3 rats per time point). The amount of radioactivity bound in the brain decreased steadily from 4 to 48 hours after injection to a constant level of approximately 0.3% of the injected dose. Accumulation of OX-26 in the brain was significantly reduced by the addition of an unlabeled monoclonal antibody (0.5 or 2.0 mg in the bolus injection). As an additional control, a 3H-IgG2a control antibody was injected together with the 14C-OX-26. The control antibody did not accumulate in the brain and represented the blood contamination of the brain.

Im Gegensatz zu den Spiegeln im Gehirn fiel der Spiegel von OX-26 im Blut sehr rasch nach der Injektion ab, so daß eine Stunde nach Injektion der Prozentsatz der injizierten Dosis in 55 µl Blut (das Blutvolumen, das im Gehirn gebunden ist) annähernd 0,16 % war, wie in Abbildung 1 dargestellt. Dies stimmt mit einem Wert von annähernd 20 % der injizierten Dosis im gesamten Blutvolumen der Ratte überein. Die Extraktion des gesamten IgG aus dem Serum und nachfolgender Polyacrylamidgelelek trophorese (PAGE) und Autoradiographie zeigte keine detektierbaren Mengen eines OX-26 Abbaus, was darauf hinweist, daß der Antikörper im Blut 48 Stunden lang intakt bleibt.In contrast to brain levels, blood OX-26 levels declined very rapidly after injection, such that one hour after injection, the percentage of the injected dose in 55 µl of blood (the blood volume bound in the brain) was approximately 0.16%, as shown in Figure 1. This is consistent with approximately 20% of the injected dose in the rat's total blood volume. Extraction of total IgG from serum and subsequent polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and autoradiography showed no detectable amounts of OX-26 degradation, indicating that the antibody remains intact in the blood for 48 hours.

BEISPIEL 9EXAMPLE 9

Verteilung von OX-26 im Gehirnparenchym und -kapillarenDistribution of OX-26 in brain parenchyma and capillaries

Um zu zeigen, daß der anti-Transferrrinrezeptor- Antikörper im Gehirnparenchym akkumuliert, wurden Homogenisaten von Gehirnen, die Tieren entnommen wurden, denen markierter OX-26 injiziert wurde, die Kapillaren durch Zentrifugation durch Dextran abgetrennt und das Gehirngewebe verblieb im Überstand und die Kapillaren lagen als Pellet vor. Versuche mit separierten Kapillaren erfolgten nach dem Verfahren von Triguero, et al., J. of Neurochemistry,54:1882-1888 (1990), hier als Referenz angeführt. Wie in den Aufnahme-Experimenten in Beispiel 8 wurden die radiomarkierten Verbindungen als 400 µl Bolus in die Schwanzvene mit Halothan betäubter weiblicher Sprague-Dawley Ratten (100-125 g) injiziert, und die Tiere wurden zu geeigneten Zeiten nach Injektion mit einer letalen Anästhetikumdosis getötet. Ein ³H-markierter IgG2a Kontrollantikörper wurde zusammen mit dem ¹&sup4;C- markierten OX-26 als Kontrolle der unspezifischen Radioaktivität aufgrund des verbliebenen Bluts im Gehirn injiziert. Nach dem Töten wurden die Gehirne entfernt und auf Eis gehalten. Nach einem ersten Zerkleinern wurden die Gehirne in 3,5 ml eiskaltem physiologischen Puffer (100 mM NaCl, 4,7 mM KCl, 2,5 mM CaCl&sub2;, 1,2 mM KH&sub2;PO&sub4;, 1,2 mM MgSO&sub4;, 14,5 mM HEPES, 10 mm D-Glucose, pH 7,4) per Hand homogenisiert (8-10 Hübe). Vier ml 26%ige Dextranlosung in Puffer wurde zugefügt und die Homogenisierung fortgesetzt (3 Hübe). Nach Entnahme eines Aliquots Homogenisat wurde der Rest in einem Rotor mit ausschwenkbaren Bechern mit 7200 UpM zentrifugiert. Der resultierende Uberstand wurde vorsichtig vom Kapillarsediment entfernt. Das gesamte Kapillarsediment und Aliquote von Homogenisat und Ub erstand wurden vor der Flüssigkeitszintillationzählung mit 2 ml Soluene 350 über Nacht inkubiert. Durch dieses Verfahren werden mehr als 90 % der Gefäße aus dem Gehirnhomogenisat entfernt (Triguero et al., oben).To demonstrate that anti-transferrin receptor antibody accumulates in brain parenchyma, homogenates of brains removed from animals injected with labeled OX-26 were separated by centrifugation through dextran, leaving the brain tissue in the supernatant and the capillaries as a pellet. Experiments with separated capillaries were performed according to the method of Triguero, et al., J. of Neurochemistry, 54:1882-1888 (1990), cited here as a reference. As in the uptake experiments in Example 8, the radiolabeled compounds were administered as a 400 µl bolus. injected into the tail vein of halothane-anesthetized female Sprague-Dawley rats (100-125 g), and the animals were sacrificed with a lethal dose of anesthetic at appropriate times after injection. A ³H-labeled IgG2a control antibody was injected along with the ¹⁴C-labeled OX-26 as a control for nonspecific radioactivity due to residual blood in the brain. After sacrifice, the brains were removed and kept on ice. After initial grinding, the brains were manually homogenized (8-10 strokes) in 3.5 ml of ice-cold physiological buffer (100 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 2.5 mM CaCl₂, 1.2 mM KH₂PO₄, 1.2 mM MgSO₄, 14.5 mM HEPES, 10 mM D-glucose, pH 7.4). Four ml of 26% dextran solution in buffer was added and homogenization continued (3 strokes). After removing an aliquot of homogenate, the remainder was centrifuged in a rotor with swing-out cups at 7200 rpm. The resulting supernatant was carefully removed from the capillary sediment. The entire capillary sediment and aliquots of homogenate and residue were incubated overnight with 2 ml Soluene 350 prior to liquid scintillation counting. This procedure removes more than 90% of the vessels from the brain homogenate (Triguero et al., supra).

Ein Vergleich der relativen Radioaktivitätsbeträge in den verschiedenen Gehirnfraktionen als Funktion der Zeit zeigen, ob eine Transcytose des markierten Antikörpers stattgefunden hat. Die Menge an OX-26 im gesamten Gehirnhomogenisat, in der Gehirnparenchymfraktion und in der Gehirnkapillarfraktion zu einem frühen (30 Minuten) und einem späten Zeitpunkt (24 Stunden) nach Injektion ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Werte in Abbildung 2 werden als Mittelwert +/- SEM mit N3 Ratten pro Zeitpunkt dargestellt. Nach 30 Minuten ist mehr radiomarkierter Antikörper in der Kapillarfraktion gebunden als in der Gehirnparenchymfraktion (0,36 % der injizierten Dosis (% ID) und beziehungweise 0,23 % ID). 24 Stunden nach Injektion ist die Verteilung umgekehrt und der Hauptteil der Radioaktivität (0,36 % ID) ist in der Parenchymfraktion verglichen mit der Kapillarfraktion (0,12 % ID). Die Umverteilung des radiomarkierten OX-26 aus der Kapillarfraktion in die Parenchymfraktion stimmen mit der zeitabhängigen Migration des anti-Transferrinrezeptor-Antikörpers durch die Blut-Hirn-Schranke überein.A comparison of the relative amounts of radioactivity in the different brain fractions as a function of time shows whether transcytosis of the labelled antibody has occurred. The amount of OX-26 in the total Brain homogenate, in the brain parenchymal fraction, and in the brain capillary fraction at early (30 minutes) and late (24 hours) time points after injection is shown in Figure 2. Values in Figure 2 are presented as mean +/- SEM with N3 rats per time point. After 30 minutes, more radiolabeled antibody is bound in the capillary fraction than in the brain parenchymal fraction (0.36% of the injected dose (%ID) and 0.23%ID, respectively). At 24 hours after injection, the distribution is reversed and the majority of the radioactivity (0.36%ID) is in the parenchymal fraction compared to the capillary fraction (0.12%ID). The redistribution of radiolabeled OX-26 from the capillary fraction to the parenchymal fraction is consistent with time-dependent migration of anti-transferrin receptor antibody across the blood-brain barrier.

BEISPIEL 10EXAMPLE 10

Verteilung eines Ox-26-Methotrexat-Konjugats in Gehirnparenchym und -kapillarenDistribution of an Ox-26-methotrexate conjugate in brain parenchyma and capillaries

Untersuchungen der separierten Kapillaren wurden nach dem in Beispiel 9 beschriebenen Verfahren mit einem OX-26-Methotrexat (MTX) -Konjugat durchgeführt, das über ein gamma-Hydrazid gebunden war, wo der MTX-Teil mit ³H markiert war, siehe Kralovec, et al., J. of Medicinal Chem., 32:2426-2431 (1989), hier als Referenz angeführt. Wie bei einem nichtkonjugierten Antikörper, ist die markierte Menge in der Kapillarfraktion 30 Minuten nach der Injektion größer als in der Parenchymfraktion (etwa das Doppelte, wie es in Abbildung 3 mit den angeführten Daten als Mittelwert +/-SEM und N=3 Ratten pro Zeitpunkt dargestellt ist) . Diese Verteilung ändert sich mit der Zeit, so daß 24 Stunden nach Injektion annähernd 4,5 mal mehr vom markierten MTX im Gehirnparenchym als in den Kapillaren ist. Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen überein, die mit einem nichtkonjugierten Antikörper erhalten wurden und lassen wiederum vermuten, daß diese Verbindungen die Blut-Hirn-Schranke passieren.Investigations of the separated capillaries were carried out according to the procedure described in Example 9 with an OX-26-methotrexate (MTX) conjugate linked via a gamma-hydrazide where the MTX part was labelled with ³H, see Kralovec, et al., J. of Medicinal Chem., 32:2426-2431 (1989), incorporated herein by reference. As with an unconjugated antibody, the labeled amount in the capillary fraction is greater than in the parenchymal fraction 30 minutes after injection (approximately twice as shown in Figure 3 with data presented as mean +/-SEM and N=3 rats per time point). This distribution changes with time so that 24 hours after injection there is approximately 4.5 times more of the labeled MTX in the brain parenchyma than in the capillaries. These results are consistent with those obtained with an unconjugated antibody and again suggest that these compounds cross the blood-brain barrier.

Um sicher zu sein, daß diese Ergebnisse nicht von einer kontaminierenden Menge an freiem ³H-MTX oder ³H-Mtx stammt, das vom Konjugat nach Injektion abgespalten wurde, wurde eine Mischung aus markiertem Medikament und Antikörper zusammen in Ratten injiziert und eine Untersuchung der separierten Kapillaren durchgeführt. Die Menge an ³H-MTX in den verschiedenen Gehirnfraktionen ist signifikant niedriger für die Co-Mischung im Vergleich zum Konjugat (mehr als das 47fache wie bei der Kapillarfraktion 30 Minuten nach Injektion, wie in Abbildung 3 dargestellt). ³H-MTX und die Co-Mischung zeigen ebenfalls keine Änderungen in der Markierungsverteilung zwischen den verschiedenen Gehirnfraktionen über Zeit, wie sie mit dem Antikörper-MTX-Konjugat oder nur dem Antikörper beobachtet wurde. Diese Ergebnisse zeigen, daß der Transport von ³H-MTX durch die Blut-Hirn-Schranke in das Gehirnparenchym durch die Konjugation des Medikaments an den anti-Transferrinrezeptor-Antikörper OX-26 wesentlich gesteigert wird.To be sure that these results were not due to a contaminating amount of free ³H-MTX or ³H-Mtx cleaved from the conjugate after injection, a mixture of labeled drug and antibody was co-injected into rats and an examination of the separated capillaries was performed. The amount of ³H-MTX in the different brain fractions is significantly lower for the co-mixture compared to the conjugate (more than 47 times as much as in the capillary fraction 30 minutes after injection, as shown in Figure 3). ³H-MTX and the co-mixture also show no changes in the label distribution between the different brain fractions over time as observed with the antibody-MTX conjugate or the antibody alone. These results indicate that the transport of ³H-MTX across the blood-brain barrier into the brain parenchyma is mediated by the conjugation of the drug to the anti-transferrin receptor antibody OX-26 is significantly increased.

BEISPIEL 11EXAMPLE 11

Verteilung von OX-26-AZT in Gehirnparenchym und -kapillarenDistribution of OX-26-AZT in brain parenchyma and capillaries

Untersuchungen der separierten Kapillaren wurden entsprechend dem Verfahren von Beispiel 9 mit einem OX-26-AZT-Konjugat mit Hilfe einer pH-sensitiven Succinat- Linkers durchgeführt. In diesen Untersuchungen wurde ein doppelt markiertes Konjugat verwendet, wo AZT ¹&sup4;C-markiert und der Träger-Antikörper ³H-markiert war. Die Verwendung derartiger Konjugate erlaubte ein unabhängiges Monitoring der Verteilung sowohl des Antikörpers als auch von AZT innerhalb des Gehirns.Studies of the separated capillaries were carried out according to the procedure of Example 9 with an OX-26-AZT conjugate using a pH-sensitive succinate linker. In these studies, a double-labeled conjugate was used where AZT was 14C-labeled and the carrier antibody was 3H-labeled. The use of such conjugates allowed independent monitoring of the distribution of both the antibody and AZT within the brain.

Der Linker wurde folgendermaßen synthetisiert: Succinanhydrid wurde zur Acylierung von AZT durch eine dreistündige Reaktion äquimolarer Mengen dieser beiden Verbindungen bei Raumtemperatur unter Argon in Gegenwart von Dimethylaminopyridin und Natriumbisulfat in frisch destillierten Pyridin eingesetzt. Das Produkt wurde mittels Chromatographie auf einer DEAE Sephadex A50 Säule mit einem Triethylammoniumbicarbonat-Puffer als Laufmittel isoliert. Das Succinatderivat von AZT wurde an der Carboxylgruppe als NHS-Ester durch eine zweistündige Reaktion äquimolarer Mengen an N-Hydroxysuccinimid und Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) in frisch destilliertem THF bei 4ºC aktiviert. Das Produkt wurde mittels Flash- Chromatographie auf Silicagel gereinigt. Der resultierende NHS-Ester von AZT-Succinat wurde zur Acylierung von Amingruppen von OX-26 eingesetzt, um ein AXT-OX-26 Konjugat zu bilden. Einen 15fachen molaren Überschuß an AZT-OX-26-NHS-Ester ließ man mit OX-26 in HEPES-Puffer über Nacht bei 4ºC reagieren. Das Antikörper-Medikament- Konjugat wurde von dem freien Medikament auf einer PD-10 Säule getrennt. Das molare Verhältnis von Medikament zu Antikörper betrug 7:1. In diesen Untersuchungen wurde ein doppeltmarkiertes Konjuqat verwendet, wo das AZT ¹&sup4;C-markiert und der Träger-Antikörper ³H-markiert war.The linker was synthesized as follows: Succinic anhydride was used to acylate AZT by reacting equimolar amounts of these two compounds for 3 hours at room temperature under argon in the presence of dimethylaminopyridine and sodium bisulfate in freshly distilled pyridine. The product was isolated by chromatography on a DEAE Sephadex A50 column using triethylammonium bicarbonate buffer as eluent. The succinate derivative of AZT was activated at the carboxyl group as an NHS ester by reacting equimolar amounts of N-hydroxysuccinimide and dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in freshly distilled THF for 2 hours at 4ºC. The product was purified by flash Purified by chromatography on silica gel. The resulting NHS ester of AZT succinate was used to acylate amine groups of OX-26 to form an AXT-OX-26 conjugate. A 15-fold molar excess of AZT-OX-26 NHS ester was allowed to react with OX-26 in HEPES buffer overnight at 4°C. The antibody-drug conjugate was separated from the free drug on a PD-10 column. The molar ratio of drug to antibody was 7:1. In these studies, a double-labeled conjugate was used where the AZT was 14C-labeled and the carrier antibody was 3H-labeled.

Ähnliche Spiegel an OX-26 und AZT wurden in der Kapillarfraktion des Gehirns beobachtet, und diese Spiegel nahmen mit der Zeit ab, was vermuten ließ, daß die Substanzen nicht von den Kapillarendothelzellen zurückgehalten werden, wie es in Abbildung 4c dargestellt ist So wie die Ox-26-Spiegel in der Kapillarfraktion abnehmen, steigen sie in der Parenchymfraktion an, was darauf hinweist&sub1; daß der Antikörper aus den Kapillaren in das Parenchym zeitabhängig migriert, wie in Abbildung 4b dargestellt. Im Gegensatz dazu steigen die AZT-Spiegel im Gehirnparenchym nicht signifikant an, was vermuten läßt, daß der Hauptteil des Medikaments in den Endothelzellen freigesetzt wird und nicht durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert wird. Die OX-26- und AZT-Spiegel blieben in den nichtfraktionierten Homogenisaten über die in Abbildung 4a dargestellten Zeit ähnlich. Die Daten in Abbildung 4a werden als Mittelwert +/- SEM mit N = 3 Ratten pro Zeitpunkt dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß der Linker innerhalb der Endothelzellen abgespalten wurde und ein Verfahren zum Transport von Verbindungen in derartige Zellen darstellen könnte.Similar levels of OX-26 and AZT were observed in the capillary fraction of the brain, and these levels decreased over time, suggesting that the substances are not retained by the capillary endothelial cells, as shown in Figure 4c. As Ox-26 levels decrease in the capillary fraction, they increase in the parenchymal fraction, indicating that the antibody migrates from the capillaries into the parenchyma in a time-dependent manner, as shown in Figure 4b. In contrast, AZT levels do not increase significantly in the brain parenchyma, suggesting that the majority of the drug is released in the endothelial cells and is not transported across the blood-brain barrier. OX-26 and AZT levels remained similar in the unfractionated homogenates over the time shown in Figure 4a. Data in Figure 4a are expressed as mean +/- SEM with N = 3 rats per time point. These results indicate that the linker was cleaved within the endothelial cells and may represent a method for delivering compounds into such cells.

BEISPIEL 12EXAMPLE 12

Verteilung der OX-26-Meerrettichperoxidase (HRP) in Gehirnparenchym und -kapillarenDistribution of OX-26 horseradish peroxidase (HRP) in brain parenchyma and capillaries

Untersuchungen der sparierten Kapillaren erfolgten nach den zuvor für OX-26 in Beispiel 9 beschriebenen Verfahren und wurden mit einem ³H-markierten OX-26-HRP- Konjugat durchgeführt, das mit Hilfe einer in Beispiel 4 beschriebenen nicht spal tbaren Periodat -Verknüpfung hergestellt wurde. Sowohl Antikörper als auch HRP-Teil des Konjugats waren mit Tritium markiert. Eine Stunde nach Injektion ist der Hauptteil der im Gehirn gebundenen Radioaktivität, wie in Abbildung 5 gezeigt, in der Kapillarfraktion. Die Daten in Abbildung 5 werden als Mittelwert +/- SEM mit N = 3 Ratten pro Zeitpunkt dargestellt. Vier Stunden nach Injektion änderte sich die Verteilung der im Gehirn gebundenen Radioaktivität, so daß der Hauptteil in der Gehirnparenchymfraktion ist. 24 Stunden nach Injektion ist im wesentlichen das gesamte ³H-markierte Ox-26-HRP-Konjuqat in der Parenchymfraktion des Gehirns, was darauf hinweist, daß der Stoff die Blut- Hirn-Schranke passiert hat. Ähnliche Ergebnisse wurden in Experimenten erhalten, in denen nur der HRP-Teil des Konjugats radiomarkiert war.Studies of the cleaved capillaries were performed using the procedures previously described for OX-26 in Example 9 and were performed with a ³H-labeled OX-26-HRP conjugate prepared using a noncleavable periodate linkage described in Example 4. Both the antibody and the HRP portion of the conjugate were labeled with tritium. One hour after injection, the majority of the radioactivity bound to the brain is in the capillary fraction, as shown in Figure 5. The data in Figure 5 are presented as mean +/- SEM with N = 3 rats per time point. Four hours after injection, the distribution of the radioactivity bound to the brain changed so that the majority is in the brain parenchymal fraction. 24 hours after injection, essentially all of the 3H-labeled Ox-26-HRP conjugate is in the parenchymal fraction of the brain, indicating that the substance has crossed the blood-brain barrier. Similar results were obtained in experiments in which only the HRP portion of the conjugate was radiolabeled.

Der Prozentsatz der injizierten Dosis an OX-26-HRP- Konjugat, der das Gehirn erreicht, ist etwas geringer als beim Antikörper allein oder beim Ox-26-MTX-Konjugat. Dies ist sehr wahrscheinlich auf die Gegenwart von zwei bis drei 40 kD Molekülen zurückzuführen, die an jedem Träger gebunden sind, und daß diese "Passagier"-Moleküle zufälligerweise an den Träger gebunden sind. Aufgrund dessen können viele der HRP-Passagiere an den Antikörper derart gebunden sein, so daß sie mit der Antigen-Erkennung interferieren. Dieses Problem kann durch eine entsprechende Steuerung der Passagierbindung an Bereiche des Trägers, die entfernt von kritischen funktionellen Domänen liegen, vermindert werden.The percentage of the injected dose of OX-26-HRP conjugate that reaches the brain is somewhat less than that of the antibody alone or the Ox-26-MTX conjugate. This is most likely due to the presence of two to three 40 kD molecules bound to each carrier and that these "passenger" molecules are randomly bound to the carrier. As a result, many of the HRP passengers may be bound to the antibody in such a way that they interfere with antigen recognition. This problem can be reduced by appropriately controlling passenger binding to regions of the carrier remote from critical functional domains.

BEISPIEL 13EXAMPLE 13

Verteilung von OX-26-CD4 in Gehirnparenchym und -kapillarenDistribution of OX-26-CD4 in brain parenchyma and capillaries

Eine aus den Aminosäuren 1-368 bestehende lösliche Form von CD4 wurde an OX-26 mittels einer Verknüpfung ge bunden, die die Bindung von CD4 an die im Fc-Teil des Antikörpers befindlichen Carbohydratgruppen steuerte. Durch eine derartige Steuerung der Bindungsstelle ist die Wahrscheinlichkeit herabgesetzt, daß das Passagiermolekül mit der Antikörper-Antigen-Erkennungsstelle interferiert. Die Bindung der Proteine untereinander wurde durch eine vorausgehende Einführung einer Sulfhydrylgruppe in CD4 mit Hilfe von SATA (N-Succinimidyl-S-Acetylthioacetat), einer im Handel erhältlichen Verbindung, erreicht. EinA soluble form of CD4 consisting of amino acids 1-368 was linked to OX-26 by means of a linkage that directed the binding of CD4 to the carbohydrate groups located in the Fc portion of the antibody. By controlling the binding site in this way, the likelihood of the passenger molecule interfering with the antibody-antigen recognition site is reduced. Binding of the proteins to each other was achieved by a prior introduction of a sulfhydryl group into CD4 using SATA (N-succinimidyl-S-acetylthioacetate), a commercially available compound. A

Hydrizidderivat von SDPD, einem weiteren im Handel erhältlichen Vernetzungsreagenz, wurde an OX-26 über die Carbohydratgruppen des Antiköpers gebunden. Die Reaktion der beiden modifizierten Proteine führt zu einem Disulfid-gebundenen Konjugat.Hydricide derivative of SDPD, another commercially available cross-linking reagent, was linked to OX-26 via the carbohydrate groups of the antibody. The reaction of the two modified proteins leads to a disulfide-linked conjugate.

Genauer ausgedrückt: es wurde die Bindung zwischen den Proteinen durch eine vorausgehende Einführung einer Sulfhydrylgruppe in CD4 mit Hilfe von N-Succinimidyl-S- Acetylthioacetat (SATA), einer im Handel erhältlichen Verbindung, erreicht. Ein 4facher molarer Überschuß an SATA wurde zu 5 mg CD4 in 0,1 M Natriumphosphat-Puffer, der 3 mM EDTA (pH 7,5) enthielt, gegeben. Diese Mischung ließ man im dunkeln bei Raumtemperatur 30 Minuten reagieren. Die nicht umgesetzten Ausgangsverbindungen wurden durch einen Lauf über eine PD-10 Säule entfernt. Ein Hydrazidderivat von SPDP, ein weiteres im Handel erhältliches Vernetzungsreagenz, wurde an OX-26 über Carbohydratgruppen des Antikörpers gebunden. Zehn Milligramm OX-26 in 2,0 ml 0,1 M Natriumacetat, 0,15 M Natriumchlorid (pH 5,0) ließ man mit einem looofachen molaren Überschuß an Natriumperiodat eine Stunde bei 4ºC im dunkeln reagieren. Die nicht umgesetzten Ausgangsverbindungen wurden durch einen Lauf über eine PD-10 Säule entfernt. Den oxidierten Antikörper ließ man mit einem 30fachen molaren Überschuß an Hydrazid-SPDP über Nacht bei 4ºC unter Rühren reagieren. Die Reaktion der beiden modifizierten Proteine führt zu einem Disulfid-verknüpften Konjugat. Ein Zehntel Volumen 0,5 M Hydroxylamin wurde zu dem thioacetylierten CD4 (CD4-DATA) gegeben und der derivatisierte Antikörper wurde dann zugegeben, so daß das Verhältnis von CD4 zu Antikörper 7,5:1 betrug. Diese Mischung ließ man bei Raumtemperatur 2 Stunden im dunkeln reagieren. Das Konjugat wurde durch einen Lauf der Reaktionsmischung über eine Protein A Säule und anschließend über eine CD4 Affinitätssäule gereinigt.More specifically, the linkage between the proteins was achieved by a preliminary introduction of a sulfhydryl group into CD4 using N-succinimidyl-S-acetylthioacetate (SATA), a commercially available compound. A 4-fold molar excess of SATA was added to 5 mg of CD4 in 0.1 M sodium phosphate buffer containing 3 mM EDTA (pH 7.5). This mixture was allowed to react in the dark at room temperature for 30 minutes. The unreacted starting compounds were removed by passage through a PD-10 column. A hydrazide derivative of SPDP, another commercially available cross-linking reagent, was linked to OX-26 through carbohydrate groups of the antibody. Ten milligrams of OX-26 in 2.0 ml of 0.1 M sodium acetate, 0.15 M sodium chloride (pH 5.0) was reacted with a 100-fold molar excess of sodium periodate for one hour at 4ºC in the dark. The unreacted starting materials were removed by running over a PD-10 column. The oxidized antibody was reacted with a 30-fold molar excess of hydrazide-SPDP overnight at 4ºC with stirring. The reaction of the two modified proteins leads to a disulfide-linked conjugate. One tenth volume of 0.5 M hydroxylamine was added to the thioacetylated CD4 (CD4-DATA) and the derivatized antibody was then added so that the ratio of CD4 to antibody was 7.5:1. This mixture was allowed to react at room temperature for 2 hours in the dark. The conjugate was purified by running the reaction mixture over a protein A column and then over a CD4 affinity column.

Experimente mit separierten Kapillaren und OX-26 erfolgten nach den in Beispiel 9 beschriebenen Verfahren und wurden mit einem Ox-26-CD4-Konjugat durchgeführt, wo nur der CD4-Teil ³H-markiert war. Die zeitabhängigen, mit der Transcytose durch die Blut-Hirn-Schranke übereinstimmenden Änderungen der Verteilung des markierten Konjugats zwischen den Kapillar- und Parenchymfraktionen des Ge hirns wurden beobachtet, wie sie in Abbildung 6 dargestellt sind. Die Daten in Abbildung 6 sind als Mittelwert+/- SEM mit N = 3 Ratten pro Zeitpunkt dargestellt.Experiments with separated capillaries and OX-26 were performed following the procedures described in Example 9 and were carried out with an Ox-26-CD4 conjugate where only the CD4 portion was 3H-labeled. Time-dependent changes in the distribution of the labeled conjugate between the capillary and parenchymal fractions of the brain consistent with transcytosis across the blood-brain barrier were observed as shown in Figure 6. The data in Figure 6 are presented as mean +/- SEM with N = 3 rats per time point.

BEISPIEL 14EXAMPLE 14

Bioverteilung und Aufnahme von anti-human- Transferrinrezeptor-Antikörper in das Gehirn von MakakenBiodistribution and uptake of anti-human transferrin receptor antibodies into the brain of macaque monkeys

Eine Zusammenstellung 32 muriner monoklonaler Antikörper, die verschiedene Epitope auf dem menschlichen Transferrrinrezeptor erkennen, wurden auf eine Reaktivi tät mit den Kapillarendothelzellen in Gehirnschnitten von Mensch, Makake, Ratte und Kaninchen mit Hilfe in Beispiel 1 beschriebener immunohistochemischer Verfahren untersucht. Diese Antikörper haben wir von Dr. lan Trowbridge, Salk Institute, La Jolla, CA, erhalten. Sämtliche 32 Antikörper zeigten eine geringe Reaktivitat mit Endothelzellen des menschlichen Gehirns. Zwei Antikörper reagierten sehr schwach mit den Gehirnkapillaren des Kaninchens und keiner reagierte mit Kapillaren der Ratte. Während 21 der Antikörper mit den Gehirnkapillaren von Affen reagierten, zeigten nur zwei eine starke Reaktivität, die vergleichbar mit der beobachteten Reaktivität mit menschlichen Gehirnkapillaren war. Diese 2 Antikörper werden hier als 128.1 und 335.2 bezeichnet.A panel of 32 murine monoclonal antibodies recognizing various epitopes on the human transferrin receptor were tested for reactivity with capillary endothelial cells in human, macaque, rat and rabbit brain sections by immunohistochemical procedures described in Example 1. We obtained these antibodies from Dr. Ian Trowbridge, Salk Institute, La Jolla, CA. All 32 antibodies showed low reactivity with human brain endothelial cells. Two antibodies reacted very weakly with rabbit brain capillaries and none reacted with rat capillaries. While 21 of the antibodies reacted with monkey brain capillaries, only two showed strong reactivity comparable to the observed reactivity with human brain capillaries. These 2 antibodies are referred to here as 128.1 and 335.2.

Diese Antikörper wurden verwendet, um die Verteilung im Gewebe und die Blutclearence der ¹&sup4;C-markierten anti-human-Transferrinrezeptor-Antiköper 128.1 und 335.2 in 2 männlichen Makaken zu bestimmen. 128.1 und 335.2 wurden gleichzeitig mit einem ³H-markierten Kontroll IgG einem der Affen mit Hilfe eines intravenösen Katheters verabreicht. Während des Versuchsablaufs wurden Blutproben zur Bestimmung der Blutclearence der Antikörper aus dem Blutkreislauf gesammelt. 24 Stunden nach Injektion wurden die Tiere getötet und ausgewählte Organe und charakteristische Gewebe wurden zwecks Bestimmung der Isotopen-Verteilung und Clearence mittels Pyrolyse gesammelt. Zusätzlich wurden Proben verschiedener Gehirnregionen, wie für die Versuche mit separierten Kapillaren in Beispiel 9 beschrieben, behandelt, um festzustellen ob die Antikörper die Blut-Hirn-Schranke passiert hatten. Die Ergebnisse der Versuche mit separierten Kapillaren wurden aus Proben von Cortex, vorderem Cortex, Cerebellum und Striatum erhalten. Bei sämtliche Proben waren mehr als 90 % der Antikörper 128.1 und 335.2 im Gehirnparenchym, was vermuten läßt, daß die Antikörper die Blut-Hirn-Schranke passierten. Die Kontrollantikörper Spiegel waren in den gleichen Proben 5 bis 10 mal geringer. Unter Zuhilfenahme des durchschnittlichen Gehirnhomogenisat-Werts in dpM/g Gewebe ist der Prozentsatz der injizierten Dosis von 128.1 im gesamten Gehirn annähernd 0,2-0,3 %. Dies ist vergleichbar mit einem Wert von 0,3-0,5 % für OX-26 in Ratten 24 Stunden nach Injektion. Ein Vergleich der Verhältnisse von 128.1 zu Kontrollantikörper für verschiedene Organe ist in Abbildung 7 dargestellt Ähnliche Ergebnisse wurden auch für 335.2 erhalten. Diese Ergebnisse lassen vermuten, daß 128.1 bevorzugt vom Gehirn im Vergleich zum Kontrollantikörper aufgenommen wird. Für die meisten getesteten Organe und Gewebe ist das Verhältnis von 128.1 zu Kontrolle kleiner als 2.These antibodies were used to determine the tissue distribution and blood clearance of 14C-labeled anti-human transferrin receptor antibodies 128.1 and 335.2 in 2 male macaques. 128.1 and 335.2 were administered simultaneously with a 3H-labeled control IgG to one of the monkeys by intravenous catheter. During the course of the experiment, blood samples were collected to determine blood clearance of the antibodies from the bloodstream. 24 hours after injection, the animals were sacrificed and selected organs and characteristic tissues were collected by pyrolysis to determine isotope distribution and clearance. In addition, samples from various brain regions were treated as described for the separated capillary experiments in Example 9 to determine whether the antibodies had passed the blood-brain barrier. The results of the separated capillary experiments were obtained from samples of cortex, frontal cortex, cerebellum and striatum. In all samples, more than 90% of the antibodies 128.1 and 335.2 were in the brain parenchyma, suggesting that the antibodies crossed the blood-brain barrier. Control antibody levels were 5 to 10 times lower in the same samples. Using the average brain homogenate value in dpM/g tissue, the percentage of the injected dose of 128.1 in the whole brain is approximately 0.2-0.3%. This is comparable to a value of 0.3-0.5% for OX-26 in rats 24 hours after injection. A comparison of the ratios of 128.1 to control antibody for various organs is shown in Figure 7. Similar results were also obtained for 335.2. These results suggest that 128.1 is preferentially taken up by the brain compared to the control antibody. For most organs and tissues tested, the ratio of 128.1 to control is less than 2.

Claims (11)

1. Verwendung eines Antikörper-neuropharmazeutischen Mittel-Konjugats, wenn der Antikörper mit einem Transferrinrezeptor reagiert&sub1; zur Herstellung eines Medikaments zum Transport des neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke zum Gehirn eines Patienten unter Bedingungen, wo ein Binden des Antikörpers an Transferrinrezeptoren erfolgt, die sich auf Endothelzellen der Gehirnkapillaren befinden, und das neuropharmazeutische Mittel durch die Blut-Hirn-Schranke in einer pharmazeutisch aktiven Form transportiert wird.1. Use of an antibody-neuropharmaceutical agent conjugate when the antibody reacts with a transferrin receptor for the manufacture of a medicament for transporting the neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier to the brain of a patient under conditions where binding of the antibody occurs to transferrin receptors located on endothelial cells of brain capillaries and the neuropharmaceutical agent is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form. 2. Verwendung getnäß Anspruch 1, worin das neuropharmazeutische Mittel (a) ein Protein, z. B. CD4, Tricosanthin, Interferon, ein Nervenwachstumsfaktor oder Dopamindecarboxylase; oder (b) ein Antibiotikum, z. B. Amphotericin B, Gentamycin oder Pyrimethamin; oder (c) ein adrenerges Mittel, z. B. Dopamin oder Atenolol; oder (d) ein Nucleotid-Analogon, z. B. Azidothymidin, Dideoxymosin oder Dideoxycytodin; oder (e) ein Chemotherapeutikum, ausgewählt aus z. B. Methotrexat, Cyclophosphamid, Etoposid, Carboplatin und Adriamycin; oder (f) ein Antikonvulsivum, z. B. Valproat; oder (g) ein Antitrauma-Mittel, z. B. Superoxiddismutase; oder (h) ein Peptid, z. B. ein Somatotostatin-Analogon oder ein Enkephalinase-Inhibitor, ist.2. Use according to claim 1, wherein the neuropharmaceutical agent is (a) a protein, e.g. CD4, tricosanthin, interferon, a nerve growth factor or dopamine decarboxylase; or (b) an antibiotic, e.g. amphotericin B, gentamycin or pyrimethamine; or (c) an adrenergic agent, e.g. dopamine or atenolol; or (d) a nucleotide analogue, e.g. azidothymidine, dideoxymosin or dideoxycytodine; or (e) a chemotherapeutic agent selected from e.g. methotrexate, cyclophosphamide, etoposide, carboplatin and adriamycin; or (f) an anticonvulsant, e.g. valproate; or (g) an antitrauma agent, e.g. B. superoxide dismutase; or (h) a peptide, e.g. a somatotostatin analogue or an enkephalinase inhibitor. 3. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin der Antikörper ein monoklonaler Antikörper, ausgewählt aus z. B. OX-26, B3/25, T56/14, OKT9, L5.1, 5E-9, R17 217 und T58/30, ist.3. Use according to claim 1, wherein the antibody is a monoclonal antibody selected from e.g. OX-26, B3/25, T56/14, OKT9, L5.1, 5E-9, R17 217 and T58/30. 4. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin das neuropharmazeutische Mittel an den Antikörper über eine spaltbare Bindung gebunden ist, und worin zum Beispiel die spaltbare Bindung durch Verwendung von cis-Aconitsäure, cis-Carboxylalkatrien oder Polymaleinsäureanhydrid ge bildet wird.4. Use according to claim 1, wherein the neuropharmaceutical agent is linked to the antibody via a cleavable bond, and wherein, for example, the cleavable bond is formed by using cis-aconitic acid, cis-carboxylalkatriene or polymaleic anhydride. 5. Verwendung gemäß Anspruch 4, worin das neuropharmazeutische Mittel ausgewählt aus Azidothymidin, Dideoxymosin, Dideoxycytodin, Adriamycin, Amphotericin B, Pyrimethamin, Valproat, Methotrexat, Cyclophosphamid, Carboplatin, Gentamycin, Dopamin, Atenolol und Etoposid ist.5. Use according to claim 4, wherein the neuropharmaceutical agent is selected from azidothymidine, dideoxymosin, dideoxycytodine, adriamycin, amphotericin B, pyrimethamine, valproate, methotrexate, cyclophosphamide, carboplatin, gentamycin, dopamine, atenolol and etoposide. 6. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin das neuropharmazeutische Mittel an den Antikörper über eine nichtspaltbare Bindung gebunden ist, z. B. eine Amidbindung, eine Bindung zwischen einer Sulfhydrylgruppe und einem Maleimidderivat, eine Bindung zwischen einer Thiol- und einer Aminogruppe oder eine Bindung zwischen einer Aldehyd- und einer Aminogruppe.6. Use according to claim 1, wherein the neuropharmaceutical agent is linked to the antibody via a non-cleavable bond, e.g. an amide bond, a bond between a sulfhydryl group and a maleimide derivative, a bond between a thiol and an amino group, or a bond between an aldehyde and an amino group. 7. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin das neuropharmazeutische Mittel ein Protein oder Peptid ist.7. Use according to claim 1, wherein the neuropharmaceutical agent is a protein or peptide. 8. Ein Konjugat, das einen Antikörper aufweist, der mit einem Transferrinrezeptor reagiert und an einen Wachstumsfaktor als das neuropharmazeutische Mittel gebunden ist, zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke, wodurch das Konjugat den Wachstumsfaktor, ein neuropharmazeutisches Mittel, durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert, wenn es invivo verabreicht wird.8. A conjugate comprising an antibody reactive with a transferrin receptor and bound to a growth factor as the neuropharmaceutical agent for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier, whereby the conjugate transports the growth factor, a neuropharmaceutical agent, across the blood-brain barrier when administered in vivo. 9. Ein Konjugat, das einen Antikörper aufweist, der mit einem Transferrinrezeptor reagiert und an ein Nucleotid-Analogon als das pharmazeutische Mittel gebunden ist, zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke, wodurch das Konjugat das Nucleotid-Analogon, ein pharmazeutisches Mittel, durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert, wenn es invivo verbreicht wird.9. A conjugate comprising an antibody reactive with a transferrin receptor and bound to a nucleotide analogue as the pharmaceutical agent for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier, whereby the conjugate transports the nucleotide analogue, a pharmaceutical agent, across the blood-brain barrier when administered in vivo. 10. Verwendung eines antikörper-neuropharmazeutischen Mittel-Konjugats, worin der Antikörper mit einem Transferrinrezeptor reagiert, zur Herstellung eines Me dikaments zur Behandlung eines Patienten, der an einer Krankheit leidet, die mit einer neurologischen Störung verbunden ist, unter Bedingungen, wo ein Binden des Antikörpers an den Transferrinrezeptor erfolgt, der sich auf einer Endothelzelle der Gehirnkapillaren befindet, und das neuropharmazeutische Mittel in einer pharmazeutisch aktiven Form durch die Blut-Hirn-Schranke transportiert wird.10. Use of an antibody-neuropharmaceutical agent conjugate, wherein the antibody reacts with a transferrin receptor, for the manufacture of a medicament for treating a patient suffering from a disease associated with a neurological disorder under conditions where binding of the antibody occurs to the transferrin receptor located on an endothelial cell of the brain capillaries and the neuropharmaceutical agent is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form. 11. Verwendung eines ligand-pharmazeutischen Mittel-Konjugats, worin der Ligand mit einem Transferrinrezeptor reagiert, zur Herstellung eines Medikaments zum Transport eines neuropharmazeutischen Mittels durch die Blut-Hirn-Schranke zum Gehirn eines Patienten unter Bedingungen, wo ein Binden des Liganden an Transferrinrezeptoren erfolgt, die sich auf Endothelzellen der Gehirnkapillaren befinden&sub1; und das neuropharmazeutische Mittel durch die Blut-Hirn-Schranke in einer pharmazeutisch aktiven Form transportiert wird.11. Use of a ligand-pharmaceutical agent conjugate, wherein the ligand reacts with a transferrin receptor, for the manufacture of a medicament for transporting a neuropharmaceutical agent across the blood-brain barrier to the brain of a patient under conditions where binding of the ligand occurs to transferrin receptors located on endothelial cells of brain capillaries and the neuropharmaceutical agent is transported across the blood-brain barrier in a pharmaceutically active form.
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